一种研究表面的多步方法及其对应设备的制造方法_3

文档序号:9522617阅读:来源:国知局
学性质的评价。然而,出于评价的目的,优选将要被研究的平面的至少两个图像用于评价,更加优选将要被研究的平面的相同区域的至少两个图像用于评价。
[0043]在该例子中,可能的是,用于所述表面的所述表面形貌的评价的辐射装置在与用于所述光学性质的所述评价的所述辐射装置不同的角度分别辐射照射光线或辐射到所述表面上。
[0044]如上所述,优选的是,采用相同的辐射检测器装置来确定所述光学性质和所述表面形貌性质。有利的是,为了确定所述光学性质和所述表面形貌性质,相对于所述表面将测量一起保持在一个位置。这样,保证对所述将要被研究的表面进行相同的图像至少两次记录。
[0045]优选记录所述将要被研究的表面的空间解析图像以确定所述表面形貌性质,和/或记录所述将要被研究的表面的空间解析图像以确定所述光学性质。优选地,记录空间解析图像以确定所述表面形貌性质和记录空间解析图像以确定所述光学性质之间的时间间隔不超过3秒,优选不超过2秒,更优选不超过1次,在特别优选的方式中,不超过200毫秒。
[0046]尽可能短的记录时间可以确保相关表面区域所述光学性质和所述表面形貌性质测量的图像元素的的局部分配更加精确。因为在该例子中,可以更容易地阻止测量区域的偏移。这样,相应的测量仪器也可以设计成手动控制电器的设计形式,这也是一种优选的应用。
[0047]就在该例子中是可能的,在所述表面形貌性质的测量执行之后,对于(至少)一个图像,首先对其进行存储,然后相对于上述表面形貌性质进行分析。之后,从空间解析图像产生的测量值可以分配给指定的组。在进一步的方法步骤中,记录的图像甚至可以逐个像素(pixel-wise)的方式划分到具有第一表面形貌性质和第二表面形貌性质的这些区域中。在第二方法步骤中,记录的图像因此可以结合按照其区域进行评估,即可以分别评估具有第一表面形貌性质的这些区域和具有第二表面形貌性质的这些区域。用于替代这些单独评估或者在这些单独评估的基础上,在图像评估过程中,对于具有指定表面形貌性质的指定区域,可以相对于其他区域进行不同加权,或者将具有指定表面形貌性质的指定区域彼此进行比较。可以采用直方图评估或者其他统计学评估,在该例子中,一个或多个光学性质可以被分配给不同表面形貌结构的不同区域。
[0048]在进一步优选方法中,空间解析图像划分成多个图像区段,且所述图像区段的至少一部分分配给第一区域,且所述图像区段的至少一部分分配给第二区域。如上所述,在最小例子中的图像区段可以是像素或另一方面,像素组,这取决与执行测量的分辨率。
[0049]本发明还涉及一种用于表面性质研究的设备。所述设备具有结构测量仪器或表面形貌测量仪器以分别用于检测(特别地表面形貌)结构或表面结构,特别包括用于检测所述表面的表面形貌的仪器,并且因而具有辐射装置,用于将辐射引导到将要被研究的表面,以及第一辐射检测装置。所述第一辐射检测装置记录引导到所述表面的辐射和所述表面反射和/或散射的辐射。另外,所述设备具有评价装置,所述评价装置根据所述第一辐射检测装置记录的所述辐射确定将要被研究的表面的至少一个表面形貌性质,且发射表征所述被研究的表面的所述形貌性质的至少一个测量值。
[0050]此外,该设备具有第二测量仪器,其同样具有辐射测量装置,以将辐射引导到将要被研究的表面,以及辐射检测装置以记录引导到所述表面的辐射和所述表面反射和/或散射的辐射。在该例子中,所述辐射检测装置对传入的辐射的空间解析和评估。
[0051]根据本发明的设备具有发射表征所述表面的光学性质的值的处理器,该处理器同时考虑所述测量值和所述空间解析记录和/或表征所述记录的值,在该例子中,优选参考已经由表面形貌测量仪器确定的区段区域。
[0052]因此,对于所述设备,建议在光学评价中考虑所述将要被研究的表面的所述表面形貌性质。
[0053]在另一优选实施例中,所述设备具有控制装置,所述控制装置具有以下效果。首先,所述第一辐射装置辐射所述表面,且所述辐射检测装置记录引导到所述表面的辐射和所述表面反射和/或散射的辐射,接着所述第二辐射装置辐射所述表面,且所述辐射检测装置记录引导到所述表面的辐射和所述表面反射和/或散射的辐射。优选的,所述辐射检测装置是所述结构测量仪器的组成部件,且同时是所述第二测量仪器的组成部件。
[0054]此外,该设备优选具有分配装置以在测量范围内分配所述辐射检测装置记录的图像的部分区域到所述表面的制定结构性质。所述辐射装置优选具有将光线引导到将要被研究的表面的光源。其可以是例如将光线引导到表面的发光二极管。在一个更有利的实施例中,第一辐射装置以不同于第二辐射装置的角度引导光线到所述表面上。
[0055]优选地,选择以下一组元件的光学元件安装在位于各自的辐射设备和辐射检测装置之间的光路上,该组元件包括滤器,透镜,反射镜,辐射分光器,单色器,光谱仪,隔膜,散射元件等。
[0056]在优选实施例中,照明和检测装置以及控制装置、计算装置安装在便携式外壳中。该测量仪器优选可通过电池供电。在使用操作元件和显示器时,可以进行现场测量和评估。有利的是,所述设备具有允许与外部计算机通信的数据接口。在线模式的机器人控制的测量(robot-controlled measurement)也可以通过该接口。
[0057]然而所述评估也可在外部计算机实现,且接着将计算结果分别发送到应用设备或显示器。
【附图说明】
[0058]下面将结合附图对本发明的进一步的优点和实施例作进一步说明,附图中:
[0059]图1是解释本发明的目的的表面的示意图;
[0060]图2是根据本发明的设备的概示图;
[0061]图3是解释图像评估的不意图;
[0062]图4是在曲面的情况下,用于评估的示意图。
[0063]附图标号清单:
[0064]1、设备,2、辐射装置/第一测量仪器,4、辐射检测装置/第一测量仪器,6、辐射装置,10、表面,12、控制装置,14、图像显示装置,16、存储装置,18、偏转镜,22、处理器装置,24、评价装置
[0065]BUB2表面的区域,
[0066]P1、P2辐射方向
[0067]T 切线
【具体实施方式】
[0068]在图1示出的可以采用合适的光学仪器观察的可能表面10。很明显,这表面是凹凸不平的,且具有多个突起。由于光线的入射,这些突起将投下阴影。在该表面的例子中,纯粹根据强度的评价将基于入射光检测不同的明暗区别。
[0069]因此本发明提出,如上所述,表面的性质应在一个两步法中考虑。
[0070]图2是根据本发明的设备的概不图。在该例子中,将再次观察表面10。设备1具有辐射检测装置或图像记录装置4分别记录该表面的图像。该辐射检测装置可以特别是,彩色或黑白摄像机或C⑶芯片。该辐射检测装置还可包括空间解析光谱仪。出于对称目的,辐射检测装置设置在观察区的中央上方。观察的方向是相对于观察面垂直面为0°。
[0071]在第一步骤中,光在该例子中分别通过照明装置或辐射装置2引导,用更准确的术语来说,以平坦角度(相对于表面)引导。入射角在45°到85°之间,优选在65°到75°,相对于表面垂直面。有利的是在该例子中,该照明装置2是具有从多个侧面(箭头P1)照明所述表面10的多个光源的连续照明装置。表面的散射和反射光沿着箭头P2传递到观察装置4,这样,观察装置4可以检测表面10的表面形貌。
[0072]在该例子中,辐射源2优选是顺序,即连续记录多个图像。在该例子中,观察方向改变。可以从不同的图像计算垂直剖面。
[0073]附图标记6意指第二照明装置,其用于表面10的
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1