專利名稱：彩色眼鏡部件的自動(dòng)檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)于裝飾用彩色隱形眼鏡或形成彩色隱形眼鏡的模具的檢測(cè)，尤其涉及用于形成彩色隱形眼鏡的襯墊印刷模具。
背景技術(shù)：
對(duì)無色隱形眼鏡的檢測(cè)是已知的。用于檢測(cè)無色隱形眼鏡的技術(shù)和系統(tǒng)在美國專利No.6246062；6154274；5995213；5943436；5828446；5812254；5805276；5748300；5745230；5687541；5675962；5649410；5640464；5578331；5568715；5443152；5528357；5500732；4981487；5244470；6196683；4668240；5824719；4963159；4946269；4872404；4898695；5255077；4634449；4705370；4777684；4733959；5271874；4889421；5055602；5034166；4997897；5116112；5120121；5871675；5938795；6048371；6132043；6322214；6364934；6149842；6096799；5846457；5824276；5792822；5534038；5452658；5292350；5160463；6248266；5151106；5271874；5271875；5466147和6348507，這些專利在此全部引入作為參考。在以下的申請(qǐng)中已經(jīng)公開了使隱形眼鏡帶有顏色的其它方法，2000年12月22日提交的美國專利申請(qǐng)No.09/745511(VTN0527)；2001年2月23日提交的美國專利申請(qǐng)No.09/792671(VTN0530)；2001年12月20日提交的美國專利申請(qǐng)No.10/027579(VTN0571)；2002年6月7日提交的美國專利申請(qǐng)No.10/165058，這些專利在此全部引入作為參考。
在本發(fā)明之前，還沒有將自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)向彩色隱形眼鏡施加的顏色。對(duì)于顏色的施加不進(jìn)行檢測(cè)或者由操作者手動(dòng)完成檢測(cè)，該操作者從視覺上檢測(cè)每個(gè)透鏡以確定色彩是否含有任何不均勻性，并且色彩層是否集中到模具的邊緣。如果發(fā)現(xiàn)了色彩中存在任何不均勻性或者缺陷，并且其使透鏡不適于消費(fèi)者使用，則識(shí)別出該透鏡從而隨后不會(huì)銷售給消費(fèi)者。
現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)受到人為錯(cuò)誤的影響。而且，手動(dòng)檢測(cè)步驟很可能出現(xiàn)在該透鏡已經(jīng)經(jīng)過了大多數(shù)(如果不是全部)制造步驟之后。可以在生產(chǎn)線中任意方便的位置上插入自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，需要該系統(tǒng)避免完全處理的鏡片最終成為廢品。此外，如果該檢測(cè)系統(tǒng)直接位于將著色劑施加到透鏡或透鏡模具上之后，那么如果存在大量廢品，則能夠立刻找到該機(jī)器中施加著色劑的區(qū)域內(nèi)的問題，而不會(huì)在很久以后在生產(chǎn)過程中已經(jīng)制造了許多具有著色劑缺陷的鏡片之后才發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)隱形眼鏡或者在其中模壓隱形眼鏡的模具上的色彩和/或印刷圖案的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)找到了包含著色劑中的空白、過量著色劑以及著色劑和/或著色劑圖案相對(duì)于眼鏡產(chǎn)品的中心和/或邊緣的不正確位置的缺陷，該眼鏡產(chǎn)品例如模具或隱形眼鏡或者其它著色劑層。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于不必在成品鏡片上進(jìn)行檢測(cè)，而是可以直接在將著色劑添加到模具或透鏡上之后就實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。這樣就向機(jī)器提供了立即反饋以拋棄各種缺陷產(chǎn)品并且使機(jī)器操作者快速反應(yīng)是否正在產(chǎn)生大量的著色劑缺陷。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)槿毕蓦y以限定、標(biāo)準(zhǔn)化和掌握，所以人工檢測(cè)通常給出不一致的結(jié)果，而自動(dòng)的系統(tǒng)給出了更一致的結(jié)果。本發(fā)明還包括本文中描述的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的系統(tǒng)。


圖1是眼鏡部件上的透明層。
圖2是眼鏡部件上的透明層。
圖3是眼鏡部件上的著色劑條紋層。
圖4是眼鏡部件上的著色劑羽狀層。
圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)。
圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理步驟的流程圖。
圖7是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的處理步驟的流程圖。
圖8是由圖5所示的系統(tǒng)拍攝的單獨(dú)圖像的掃描圖。
圖9示意表示了由圖5所示的系統(tǒng)拍攝的圖像上的兩個(gè)搜索矢量。
圖10表示了眼鏡部件中的搜索區(qū)。
圖11表示了帶有Test的診斷照片。
圖12表示了診斷不透明透鏡模具的圖像。
圖13是診斷增強(qiáng)透鏡模具的掃描圖像。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括以下步驟，基本上由以下步驟組成，或者由以下步驟組成a)拍攝所述眼鏡部件的圖像，該眼鏡部件包含至少一種著色劑，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)將基準(zhǔn)裝置定位于所述眼鏡部件的所述圖像中并且找到所述基準(zhǔn)裝置的中心；c)將至少一個(gè)第一像素區(qū)域定位于所述眼鏡部件的所述圖像的包括所述至少一種著色劑的部分中；d)將所述至少一個(gè)第一像素區(qū)域的位置與第一像素標(biāo)準(zhǔn)的位置相比以確定所述著色劑中心的位置，并且將所述基準(zhǔn)裝置的中心位置與所述著色劑中心的位置相比以確定所述至少一種著色劑是否正確地定位于所述眼鏡部件上。
如本文中使用的，術(shù)語“眼鏡部件”是指彩色隱形眼鏡或者用于生產(chǎn)彩色隱形眼鏡的透明或半透明物體?？梢杂啥喾N方法給眼鏡部件著色，這些方法包括但不限于在隱形眼鏡上壓印、在透鏡模具上壓印、在溶液中著色、向用于形成隱形眼鏡的反應(yīng)混合物添加著色劑；然而，優(yōu)選的眼鏡部件是利用著色劑壓印的透鏡模具。如本文中使用的，術(shù)語“著色劑”表示可以用于將可見顏色賦予物品的任意有機(jī)或無機(jī)化合物。以下將描述對(duì)于其上具有著色劑的壓印透鏡模具的檢測(cè)，但是這些方法可以用于所有彩色眼鏡部件。
當(dāng)使透鏡模具著色時(shí)，可以在單層或多層的透明著色劑和/或不透明著色劑或者這些著色劑的任意組合中施加著色劑。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在施加了每個(gè)單獨(dú)的著色劑層之后逐步地或者在已經(jīng)向透鏡模具施加了所有著色劑之后的一個(gè)步驟中檢測(cè)并檢驗(yàn)每個(gè)著色劑印刷層的印刷質(zhì)量和重合公差(同心度和/或圖案間距離)。如果施加了多個(gè)著色劑層，那么通常在一般為重疊的單獨(dú)的層中施加著色劑，盡管可以利用本文中描述的機(jī)器視覺系統(tǒng)來檢測(cè)沒有重疊的著色劑層。此外，可能存在添加到眼鏡部件的清晰粘結(jié)劑層作為分隔層，其沒有添加著色劑，可以稱作“基礎(chǔ)層”。該層通常為透明的，因此除非在粘結(jié)劑層中存在主要缺陷，否則在本發(fā)明的方法中不會(huì)檢測(cè)該層。
當(dāng)前，在產(chǎn)業(yè)中存在兩種彩色隱形眼鏡。增強(qiáng)劑隱形眼鏡增強(qiáng)了使用者自然虹膜的顏色，不透明隱形眼鏡改變了使用者自然虹膜的顏色。利用包含著色劑的透鏡模具可以制造這兩種眼鏡。增強(qiáng)劑隱形眼鏡模具由至少一層半透明著色劑構(gòu)成。將該半透明著色劑以一個(gè)或多個(gè)層施加到覆蓋虹膜和瞳孔區(qū)域的隱形眼鏡的圓形區(qū)域或者施加到僅覆蓋了隱形眼鏡佩帶者虹膜的隱形眼鏡的圓環(huán)形(虹膜形)區(qū)域。圖1(覆蓋虹膜)和圖2(虹膜形)中表示了透明的增強(qiáng)層。不透明隱形眼鏡模具包含任意組合的2個(gè)或多個(gè)不透明層和/或半透明層。優(yōu)選的是，不透明隱形眼鏡模具包含如圖1或2所示的至少一個(gè)半透明層以及至少一個(gè)不透明層。不透明層通常不是覆蓋整個(gè)虹膜的實(shí)心著色劑層，而是由在具有例如圖3和4所示的圓環(huán)形狀(虹膜形)的邊界內(nèi)的圖案構(gòu)成。圖3和4表示了分別構(gòu)成條紋層和羽狀層的圖案；然而，可以將任意圖案，例如由點(diǎn)或者網(wǎng)紋等構(gòu)成的圖案用于生成不透明透鏡的著色劑圖案層。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，隱形眼鏡模具包括粘結(jié)劑層、半透明層、包括條紋設(shè)計(jì)并且可以稱作“條紋層”的不透明層以及包括羽狀設(shè)計(jì)并且可以稱作“羽狀層”的另一不透明層。然而，本文中所述的檢測(cè)方法和系統(tǒng)可以用于檢測(cè)增強(qiáng)劑以及具有任意數(shù)量或組合的這些層的不透明隱形眼鏡模具。
在優(yōu)選實(shí)施例中，彩色模具優(yōu)選為前曲透鏡模具，其可以或者不可以安裝到鏡架上，墊板被安裝到一個(gè)托板上，例如如早先引入作為參考的美國專利申請(qǐng)No.09/745511；09/792671；10/027579和10/165058所述的著色劑層對(duì)其進(jìn)行壓印。在印刷之后，將模具傳送到檢測(cè)系統(tǒng)。模具、框架和托板已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中公開了，例如美國專利No.5094609；6368572和6007229，在此一并引入作為參考。
如本文所使用的，術(shù)語“基準(zhǔn)裝置”限定了拍攝圖像的不包含著色劑的區(qū)域。該基準(zhǔn)裝置可以是刀口(knife edge)、模具的外邊緣、接頭或者添加到透鏡模具的特征，例如陰影標(biāo)記等等，添加到模具的基準(zhǔn)裝置具體為重合裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該基準(zhǔn)裝置是刀口800，如圖8所示其表示為黑色圓形線；即像素圖像中的低強(qiáng)度像素(灰度級(jí)為0-255，低強(qiáng)度為小于或者等于大約30)的圓形圖案?？蛇x擇的是，對(duì)于隱形眼鏡而言，基準(zhǔn)裝置可以是透鏡邊緣，其可以按照美國專利No.5500732所述的那樣放置。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以修改用于定位部件邊緣的美國專利No.5500732或者No.5640464中描述的相同梯度處理，并且可以在本文中用于放置刀口或者模具的外邊緣。
可選擇的是，通過從拍攝圖像的邊緣開始進(jìn)行梯度處理并且搜索從拍攝圖像的邊緣僅經(jīng)歷一小段距離(圖9的周長H)進(jìn)入像素圖像中的像素的一個(gè)或多個(gè)矢量(圖9所示的E、F、G)，或者通過僅搜索例如圖9所示的標(biāo)記為C和D的區(qū)域中的小像素區(qū)域，就可以找到刀口，這是因?yàn)槿绻o定了系統(tǒng)的設(shè)定幾何形狀，則刀口的位置對(duì)于各個(gè)圖像大約是相同的。以這些方法中的一種找到刀口會(huì)限制需要分析以找到為刀口的低強(qiáng)度圓形線的像素?cái)?shù)量。這些技術(shù)在美國專利No.5500732中進(jìn)行了描述。一旦已經(jīng)定位了刀口，該算法優(yōu)選計(jì)算基準(zhǔn)裝置的中心，即模具的中心。
如本文中使用的，短語“第一像素區(qū)域”是指包含著色劑的透鏡模具圖像區(qū)域。該區(qū)域必須可以與包含著色劑的其它區(qū)域區(qū)分開。優(yōu)選的是，第一像素區(qū)域覆蓋了透鏡模具圖像上大約5×5像素的區(qū)域，但是其可以更大。該第一像素區(qū)域可以在圖像中除光學(xué)區(qū)(下文中限定)或者基準(zhǔn)裝置(下文中限定)之外的任何地方。優(yōu)選的是，第一像素區(qū)域處于相當(dāng)于眼鏡虹膜的圖像區(qū)域中。如本文中使用的，短語“第二像素區(qū)域”是指與第一像素區(qū)域具有相同特性的透鏡模具圖像區(qū)域，但是其位于圖像的不同部分中。利用該第二像素區(qū)域可以確定對(duì)于著色劑中心的附加計(jì)算。當(dāng)這個(gè)中心與第一種著色劑的中心進(jìn)行平均時(shí)，這個(gè)中心將增加中心計(jì)算的精確度。為了適應(yīng)印刷圖案的變化和失真，必須提高精確度。通過相似地計(jì)算其它像素區(qū)域的中心，可以得到更高的精確度。
可以利用多種方法制造印刷在眼鏡部件上的著色劑設(shè)計(jì)的模型。能夠獲得所述設(shè)計(jì)的形象，或者可以將商業(yè)開發(fā)的圖形設(shè)計(jì)軟件包用于復(fù)制這些設(shè)計(jì)。在當(dāng)設(shè)計(jì)包括許多層時(shí)的環(huán)境中，可以準(zhǔn)備每個(gè)層的模型。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是使用計(jì)算機(jī)生成的著色劑設(shè)計(jì)模型。如本文中使用的，短語“第一像素標(biāo)準(zhǔn)”是指著色劑設(shè)計(jì)的模型中的區(qū)域。該區(qū)域必須可以與包含著色劑的其它區(qū)域區(qū)分開。優(yōu)選的是，第一像素標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了該模型的大約5×5像素的區(qū)域，但是可以更大。該第一像素標(biāo)準(zhǔn)可以是模型中不同于光學(xué)區(qū)(下文中限定)或基準(zhǔn)裝置(下文中限定)的等價(jià)物的任何地方。優(yōu)選的是，第一像素標(biāo)準(zhǔn)位于相當(dāng)于眼睛虹膜的圖像區(qū)域中。如本文中使用的，短語“第二像素標(biāo)準(zhǔn)”是指與第一像素標(biāo)準(zhǔn)具有相同特性的模型區(qū)域，但是其位于模型的不同部分中。
如本文中使用的，可以如美國專利5500732中所述的實(shí)現(xiàn)“拍攝圖像”。在當(dāng)前的優(yōu)選方式中，利用常開(LED-發(fā)光二極管)的白光光源實(shí)現(xiàn)發(fā)光，當(dāng)模具適當(dāng)并穩(wěn)定放置于照相機(jī)之下時(shí)，使用照相機(jī)上的電子快門機(jī)構(gòu)來拍攝圖像。如果制造要求增加并且必須快速傳送模具，則可以利用具有如US5500732所述的移動(dòng)部件的閃光燈來實(shí)現(xiàn)成像步驟。帶有模具的框架或墊板在照相機(jī)下方、光源上方傳送，觸發(fā)照相機(jī)快門并且照相機(jī)拍攝帶有著色劑的模具的圖像。該照相機(jī)可以是灰度級(jí)或者彩色照相機(jī)。如果使用彩色照相機(jī)，則該圖像在彩色照相機(jī)的3個(gè)芯片上將分成紅色、綠色和藍(lán)色層。如果該照相機(jī)是灰度級(jí)圖像，則對(duì)于圖像中的每個(gè)像素賦予了0到255的圖像中的光強(qiáng)度值。優(yōu)選的是，使用1024×1024的像素陣列來為單灰度級(jí)圖像拍攝圖像，雖然如果需要可以使用更小或更大的分辨率。對(duì)于彩色陣列而言，優(yōu)選對(duì)于每種顏色的圖像使用較少的像素，例如768×494像素陣列，這是因?yàn)楫?dāng)在單獨(dú)圖像內(nèi)拍攝三種顏色時(shí)必須進(jìn)行更多的計(jì)算。圖8表示了模具的單獨(dú)圖像以及其上的全部著色劑層。當(dāng)前優(yōu)選的是拍攝該模具和著色劑層的彩色圖像，使得所拍攝的圖像可以分成整個(gè)圖像的紅色、綠色和藍(lán)色部分。
圖5表示了優(yōu)選的系統(tǒng)。圖5表示了四個(gè)照相機(jī)40。該照相機(jī)優(yōu)選為彩色照相機(jī)Sony XC-003，其具有55mm焦距的遠(yuǎn)心透鏡70(具有0.75×范圍)，并且照相機(jī)體與遠(yuǎn)心透鏡之間具有5mm的間隔物。該照相機(jī)聚焦在一表面(未示出)上，在該表面上推動(dòng)可選擇地位于墊板(未示出)上的透鏡曲面模具(未示出)，使得照相機(jī)聚焦到透鏡曲面(未示出)上。在該表面(未示出)上存在孔，光源80發(fā)出的光在透鏡曲面處引導(dǎo)通過該孔。光源經(jīng)由電纜90連接到電源100上。
可以使用任意的傳送機(jī)構(gòu)，例如如US5500732所述的推動(dòng)桿或者活動(dòng)梁，該文獻(xiàn)在本文中引入作為參考?？梢栽跊]有墊板的情況下傳送附著于框架的模具，單獨(dú)的模具優(yōu)選在墊板上傳送。框架或墊板可以倚靠在由導(dǎo)軌引導(dǎo)的通道中的表面上。在照相機(jī)40與光源80之間放置了四個(gè)透鏡曲面(未示出)?？蛇x擇的是，可以將照相機(jī)安裝在其上傳送墊板的表面下面，正對(duì)該表面從而可以對(duì)圖案的凸起面成像。照相機(jī)40拍攝模具上著色劑的圖像，并通過電纜50傳送到視覺處理器/框架抓取器20以供處理。該處理器/框架抓取器20容納在計(jì)算機(jī)10內(nèi)。
PC中的軟件包含各種算法，其分析其上具有著色劑的透鏡模具的圖像。通過PB 24 Opto IO Rack 13和電纜12將結(jié)果發(fā)送到控制材料處理設(shè)備的外部PLC計(jì)算機(jī)(未示出)。該設(shè)備將使其上具有(多個(gè))著色劑層的模具繼續(xù)通過制造彩色隱形眼鏡的處理，或者其將從進(jìn)一步的材料處理中將該模具移除。
接下來的步驟是分析所拍攝的一個(gè)或多個(gè)圖像，以確定著色劑是否適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谘坨R部件上。圖像的基準(zhǔn)裝置和基準(zhǔn)裝置的中心按照先前討論的那樣放置。如圖9所示，在橫跨圖像或者位于圖像上和下的多條線(表示了橫跨兩行像素的線A、B)中掃描像素圖像的強(qiáng)度值，從而找到基準(zhǔn)裝置。在掃描該圖像并且放置了具有為部分刀口的低強(qiáng)度的相鄰像素之后，該算法可以通過計(jì)算圓的周長來確定圓形刀口。可以在計(jì)算該圓以檢查畸形模具或者檢驗(yàn)是否已經(jīng)適當(dāng)放置了刀口之前或之后放置其他點(diǎn)。
如果處理單一灰度級(jí)的(多個(gè))著色劑層圖像，以確定該設(shè)備在透鏡模具中的位置，然后將全部三種著色劑層當(dāng)作單一的形狀，并且使用如上所述的用于將模具的刀口或外邊緣定位于像素圖像中的相同梯度技術(shù)來找到單一著色劑層形狀的內(nèi)和/或外邊緣。使用第一像素區(qū)域的位置和第一像素標(biāo)準(zhǔn)的位置，可以找到著色劑的中心。如果算得的著色劑中心的位置不在基準(zhǔn)裝置中心位置的特定距離內(nèi)，則該眼鏡部件是廢品。優(yōu)選的是，如果基準(zhǔn)裝置的中心與著色劑中心之間的距離大于約0.9mm，更優(yōu)選的是大于約0.6mm，優(yōu)選大于約0.550mm，更優(yōu)選的是大于約0.300mm，最優(yōu)選的是大于約0.200mm，則該部件是廢品。
對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例而言，由照相機(jī)生成三種顏色的圖像(紅色、綠色和藍(lán)色圖像)。利用上述梯度技術(shù)在至少一個(gè)彩色圖像上找到眼鏡部件上的基準(zhǔn)裝置，然后該算法計(jì)算基準(zhǔn)裝置中心的位置。利用先前所述的任意梯度處理分析每個(gè)彩色像素圖像，從而定位第一像素區(qū)域和著色劑層的著色劑中心。如果單層的部分被其它層吸留，則確定該層的可見部分?？蛇x擇的是，當(dāng)設(shè)計(jì)具有多層時(shí)，將該單層與先前存儲(chǔ)的圖案進(jìn)行比較，該圖案是由市場(chǎng)上可以買到的圖形設(shè)計(jì)軟件包生成的?？梢匀缟纤鲇?jì)算每個(gè)單層的著色劑中心。然后，將根據(jù)單色圖像確定的單個(gè)著色劑中心相互比較或者與基準(zhǔn)中心進(jìn)行比較，從而確定該一個(gè)或多個(gè)著色劑層是否在適當(dāng)位置上。如果該中心相互之間沒有位于特定距離內(nèi)，該距離優(yōu)選不超過約0.9mm，更優(yōu)選的是大于約0.6mm，優(yōu)選大于約0.550mm，更為優(yōu)選的是大于約0.300mm，最為優(yōu)選的是大于約0.200mm，則該眼鏡部件是廢品。
如果使用一個(gè)或多個(gè)著色劑層中的圖案外邊緣來形成圓形，則確定著色劑層的中心是有問題的，因?yàn)樵撝珓又械膱D案外邊緣在它們與著色劑層中心的距離內(nèi)可以變化，所以可以修改該算法以沿著在通過期望的著色劑層位置的中途制造的圓進(jìn)行搜索。沿著該圓，確定已知的圖案特征。而且，當(dāng)確定了幾個(gè)圖案特征時(shí)，就獲知了圖案的中心，這是因?yàn)槠谕膱D案是已知的。
本發(fā)明的另一方面提供了用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括、基本上由以下步驟構(gòu)成，或者由以下步驟組成a)拍攝所述眼鏡部件的圖像，該眼鏡部件包含至少一種著色劑，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)將基準(zhǔn)裝置定位于所述眼鏡部件的所述圖像中并且找到所述基準(zhǔn)裝置的中心；c)分析包含至少一種著色劑的所述圖像的所述部分，以確定所述部分的尺寸，并且找到所述圖像的著色劑中心；d)將所述基準(zhǔn)裝置的中心的位置與所述著色劑中心進(jìn)行比較以確定所述至少一種著色劑是否正確地定位于所述眼鏡部件上。
術(shù)語“眼鏡部件”、“著色劑”、“基準(zhǔn)裝置”、“著色劑中心”和“拍攝圖像”全都是其前述的含義和優(yōu)選范圍。術(shù)語“分析所述部分”是指測(cè)量著色劑部分與透鏡模具的其余部分之間的對(duì)比度(強(qiáng)度差)，并且使用已知的非線性回歸分析或者已知的面積重量(質(zhì)心)計(jì)算、利用測(cè)量結(jié)果來計(jì)算該部分的圓面積及其著色劑中心。一旦知道了著色劑中心的位置，可以將其與先前所述的基準(zhǔn)中心位置進(jìn)行比較以確定該透鏡模具是否可以用于制備彩色隱形眼鏡。
本發(fā)明的另一方面是用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括、基本上由以下步驟構(gòu)成，或者由以下步驟組成a)拍攝所述眼鏡部件的圖像，該眼鏡部件具有至少一種著色劑，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)拍攝標(biāo)準(zhǔn)眼鏡部件的基準(zhǔn)圖像，其中所述基準(zhǔn)圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述基準(zhǔn)圖像的一部分中；c)將來自步驟a)的圖像與來自步驟b)的基準(zhǔn)圖像的強(qiáng)度進(jìn)行比較以確定來自步驟a)的圖像是否包含缺陷。
術(shù)語“眼鏡部件”、“著色劑”和“拍攝圖像”全部具有其前述的含義和優(yōu)選范圍。
術(shù)語“基準(zhǔn)圖像”和“標(biāo)準(zhǔn)眼鏡部件”是指用作判斷其它眼鏡部件的標(biāo)準(zhǔn)的可接受的眼鏡部件的圖像。術(shù)語“缺陷”是指在眼鏡部件的特定區(qū)域中缺乏著色劑(空白)，或者在眼鏡部件的特定區(qū)域中存在過多的著色劑(過量)。在后面的段落中將詳細(xì)描述缺陷的優(yōu)選范圍。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照相機(jī)40拍攝基準(zhǔn)圖像，并且將其提供給視覺處理器/框架抓取器20，以用于在計(jì)算機(jī)10(圖5)中進(jìn)行處理并且存儲(chǔ)在該系統(tǒng)中。優(yōu)選的是，通過使其上具有可接受著色劑層的眼鏡部件成像以及使該系統(tǒng)為該著色劑層中的每個(gè)彩色圖像生成像素映射來提供該系統(tǒng)。如果該眼鏡部件具有多個(gè)彩色層，則對(duì)于所有將要施加到眼鏡部件的著色劑層以及具有所有著色劑層的眼鏡部件重復(fù)這個(gè)步驟。該系統(tǒng)為每個(gè)單獨(dú)的著色劑層以及為所有著色劑層共同地生成單獨(dú)的圖像(像素映射)。在實(shí)施檢測(cè)以分析所要檢測(cè)的眼鏡部件的圖像時(shí)，可以使用這些圖像(像素映射)?？蛇x擇的是，具有全部著色劑層的眼鏡部件可以在單獨(dú)的步驟中提供給該系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)可以通過從全像中提取單獨(dú)的著色劑層來顯示出該單獨(dú)的像素映射。
通過以系統(tǒng)的方式分析每個(gè)圖像的所有部分，就可以將所要檢測(cè)的該部件的圖像和基準(zhǔn)圖像的強(qiáng)度作為整體進(jìn)行比較。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以在分離區(qū)中比較圖像。
如圖10所示，該區(qū)包括光學(xué)區(qū)801、虹膜圖案區(qū)800和刀口區(qū)802。通過定義這些區(qū)，該算法可以開始其對(duì)于每個(gè)區(qū)內(nèi)的像素的分析。
檢查光學(xué)區(qū)和刀口區(qū)以確保在那些區(qū)域中沒有雜散著色劑。著色劑能夠由壓印裝置錯(cuò)誤地滴落或者濺到光學(xué)區(qū)或刀口區(qū)中，或者可以通過施加不適當(dāng)定位的著色劑層而存在于這些區(qū)內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)區(qū)是圖像中央直徑為4mm的區(qū)域。對(duì)于這種分析而言，將作為允許的相鄰像素之間強(qiáng)度對(duì)比度的敏感度閾值的值、作為其中像素強(qiáng)度值沒有位于可接受強(qiáng)度范圍內(nèi)的面積的最小缺陷尺寸，以及作為一個(gè)區(qū)中所有缺陷的面積的最小允許和的缺陷尺寸閾值輸入到算法中并且在面積檢測(cè)過程中由該系統(tǒng)使用。根據(jù)具有不包含多著色劑或著色劑的其它缺陷的區(qū)域的重要程度，每個(gè)區(qū)可以具有不同的敏感度和缺陷尺寸。
通過離線測(cè)試方法設(shè)定每個(gè)圖像區(qū)的敏感度。該方法包括向多個(gè)觀察者顯示沒有著色劑和具有過多著色劑的多個(gè)圖像。例如，當(dāng)觀察者決定丟棄給定過量的圖像時(shí)，首先將過量的敏感度設(shè)置設(shè)為不敏感級(jí)別(例如50)以確保處理時(shí)使透鏡通過。然后將該圖像進(jìn)行多次再處理，每次具有略微更大的敏感設(shè)置(例如49、48、47、46)，直到該系統(tǒng)丟棄該圖像為止。利用使該圖像不合格的敏感度值作為生產(chǎn)的敏感度設(shè)置的基礎(chǔ)。該方法對(duì)于每個(gè)圖像區(qū)中的過量和缺乏繼續(xù)進(jìn)行，直到確定了如表A中所示的正在生產(chǎn)的每種顏色的全部敏感度為止。同樣按照相似的方式確定缺陷尺寸閾值和最小缺陷尺寸，并且其包含在表A中。
表A多個(gè)透鏡模具的參數(shù)增強(qiáng)劑透鏡模具-藍(lán)色

增強(qiáng)劑透鏡模具-綠色

不透明透鏡模具-藍(lán)色

不透明透鏡模具-綠色

因此，光學(xué)區(qū)的敏感度通常較高，允許的過量著色劑量非常小。相反，虹膜圖案區(qū)的敏感度較小，從而允許一定的過量著色劑。虹膜圖案區(qū)中的過量著色劑是一種裝飾上的考慮并且不影響視覺靈敏度，而光學(xué)區(qū)中的過量著色劑會(huì)影響視覺靈敏度。而且，出于相同原因，與光學(xué)區(qū)相比，刀口區(qū)、印刷圖案之外的區(qū)域也可以具有較低的敏感度和較大的允許過量墨水面積。通過借助分析可接受和不可接受的彩色眼鏡部件的上述離線方法實(shí)驗(yàn)可以確定所有這些敏感度值。
對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸的范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸范圍是約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的最小缺陷尺寸范圍是約0.1mm到約0.01mm，優(yōu)選為約0.08mm到約0.04mm，最為優(yōu)選的是約0.06mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的缺陷閾值尺寸范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的為約0.4mm2。
對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸的范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最為優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸的范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。對(duì)于增強(qiáng)劑模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.1mm到約0.01mm，優(yōu)選為約0.08mm到約0.04mm，最為優(yōu)選的是約0.06mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的缺陷閾值尺寸范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。
對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，外部緩沖區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸的范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最為優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，外部緩沖區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸的范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。
對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，刀口區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最為優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，刀口區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。
對(duì)于不透明透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.1mm到約0.01mm，優(yōu)選為約0.08mm到約0.03mm，最為優(yōu)選的是約0.06mm。對(duì)于不透明透鏡模具而言，光學(xué)區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸的范圍為約0.1mm到約0.01mm，優(yōu)選為約0.08mm到約0.03mm，最為優(yōu)選的是約0.06mm。
對(duì)于不透明透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最為優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于不透明透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸的范圍為約4.0mm2到約0.9mm2，優(yōu)選為約3.0mm2到約1.0mm2，最為優(yōu)選的是約2.0mm2。對(duì)于不透明透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。對(duì)于不透明透鏡模具而言，虹膜圖案區(qū)中對(duì)于缺乏這種情況的缺陷閾值尺寸范圍為約4.0mm2到約0.9mm2，優(yōu)選為約3.0mm2到約1.0mm2，最為優(yōu)選的是約2.0mm2。
對(duì)于不透明透鏡模具而言，外部緩沖區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸的范圍為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.5mm2。
對(duì)于不透明透鏡模具而言，刀口區(qū)中對(duì)于過量這種情況的最小缺陷尺寸范圍為約0.8mm到約0.2mm，優(yōu)選為約0.6mm到約0.3mm，最為優(yōu)選的是約0.4mm。對(duì)于增強(qiáng)劑透鏡模具而言，刀口區(qū)中對(duì)于過量這種情況的缺陷閾值尺寸為約0.8mm2到約0.2mm2，優(yōu)選為約0.6mm2到約0.3mm2，最為優(yōu)選的是約0.4mm2。
該算法分析光學(xué)區(qū)中圖像中像素的各個(gè)像素的強(qiáng)度變化(即對(duì)比度)。利用在對(duì)應(yīng)于敏感度閾值的強(qiáng)度級(jí)別之上找到的每個(gè)像素的位置在數(shù)據(jù)庫中跟蹤該像素，并且該處理繼續(xù)對(duì)相鄰像素進(jìn)行以確定缺陷的尺寸。缺陷尺寸是在允許的對(duì)比度范圍之外的相鄰像素的面積和允許的圖案面積。(根據(jù)像素?cái)?shù)量確定面積，這是因?yàn)樵撃＞叱叽缡且阎牟⑶页上衲＞叩拿娣e內(nèi)的像素總數(shù)是已知的。)一旦已經(jīng)確定了缺陷尺寸，將其與允許的最小缺陷尺寸面積的值進(jìn)行比較。如果缺陷尺寸小于最小允許缺陷尺寸，則分析像素強(qiáng)度級(jí)別的處理繼續(xù)以找到任何其它的缺陷(如果有的話)。對(duì)于每個(gè)區(qū)而言，優(yōu)選將找到的全部缺陷尺寸相加并且將它們與缺陷尺寸閾值的值進(jìn)行比較。如果該總和超過了缺陷尺寸閾值，則丟棄該圖像。為了分析像素，可以按照早先引入作為參考的美國專利No.5500732中所述的那樣分析8個(gè)相鄰像素。該8個(gè)相鄰像素分析對(duì)于該區(qū)內(nèi)的全部像素連續(xù)進(jìn)行，直到已經(jīng)超過了缺陷面積或者該區(qū)的閾值為止，或者直到已經(jīng)分析了該區(qū)中的全部像素為止。按照相同方式分析每個(gè)區(qū)；然而可以為每個(gè)區(qū)調(diào)整該區(qū)中敏感度的允許范圍、缺陷面積和缺陷尺寸閾值。
印刷透鏡模具的優(yōu)選方法造成虹膜圖案區(qū)邊緣處的較暗著色劑強(qiáng)度；因此，在檢測(cè)的最優(yōu)選方法中，該算法確定了兩個(gè)附加區(qū)域，稱作內(nèi)部緩沖區(qū)和外部緩沖區(qū)。將內(nèi)部緩沖區(qū)和外部緩沖區(qū)的敏感度和缺陷尺寸設(shè)為與虹膜圖案區(qū)的其余部分不同的值。內(nèi)部緩沖區(qū)優(yōu)選為距離內(nèi)部著色劑邊界0.1mm。外部緩沖區(qū)優(yōu)選為距離外部著色劑邊界0.5mm。
可選擇的是，對(duì)于具有對(duì)于單灰度級(jí)圖像中每個(gè)著色劑層的充分不同和可確定的強(qiáng)度范圍的著色劑層而言，例如對(duì)于具有透明增強(qiáng)劑層和黑色不透明層的眼鏡部件而言，由根據(jù)相對(duì)強(qiáng)度值確定哪個(gè)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)于哪種著色劑的算法來實(shí)施檢測(cè)。例如，最低強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)于無色，下一范圍的強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)于第一種著色劑，例如透明層，下一范圍的強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)于第二種著色劑，例如不透明層。通過獲知每種著色劑的圖案以及將拍攝圖像中的像素強(qiáng)度值與像素在圖案中的期望位置進(jìn)行比較，也可以檢查分配給每種著色劑的值。
檢測(cè)這些區(qū)的可選方法是確定落在與該區(qū)中著色劑的期望強(qiáng)度相關(guān)的特定強(qiáng)度范圍內(nèi)的像素個(gè)數(shù)。當(dāng)讀取一個(gè)區(qū)中的像素強(qiáng)度時(shí)，可以將這些強(qiáng)度歸類為特定范圍并且將每個(gè)范圍相加。如果根據(jù)已知的圖案和構(gòu)成著色劑層的著色劑，那些確定范圍內(nèi)的像素個(gè)數(shù)不對(duì)應(yīng)于期望的個(gè)數(shù)，則該模具是廢品。因此，如果可接受強(qiáng)度的圖案，例如100-200灰度級(jí)之間，并且如果其覆蓋了80％的虹膜圖案區(qū)，那么該模具將通過。通過更具體地確定幾個(gè)不同級(jí)別的強(qiáng)度范圍和每個(gè)范圍內(nèi)期望的像素個(gè)數(shù)，可以提高檢測(cè)的精度。當(dāng)落在單個(gè)范圍內(nèi)和所有范圍之外的像素相遇時(shí)，可以將它們加到數(shù)據(jù)庫中的記錄，其使不同范圍的像素相加，并且當(dāng)完成了分析時(shí)，可以將單個(gè)范圍的單個(gè)總和與這些范圍中的每一個(gè)的期望數(shù)量進(jìn)行比較。如果在每個(gè)強(qiáng)度范圍內(nèi)計(jì)數(shù)的像素不同于期望的像素?cái)?shù)，并且考慮到根據(jù)期望圖案數(shù)學(xué)計(jì)算的小誤差容限，則該模具通過。否則該模具是廢品。
可選擇的是，利用改進(jìn)的8個(gè)相鄰像素方法可以對(duì)像素進(jìn)行分析，該方法在其分析以尋找該區(qū)內(nèi)的強(qiáng)度的過程中每隔一個(gè)像素進(jìn)行一次跳躍。美國專利No.5500732中描述了該改進(jìn)的8個(gè)相鄰像素方法。
可選擇的是，可以將索引標(biāo)記引入該圖案中，從而可以輕松識(shí)別每個(gè)著色劑層的旋轉(zhuǎn)位置和位移?？梢詫⑹袌?chǎng)上可以買到的圖案識(shí)別軟件用于定位該索引標(biāo)記以及測(cè)量每個(gè)索引標(biāo)記之間的夾角和位移。因此該技術(shù)會(huì)提供一種方法來比較不同著色劑層的相對(duì)位置，而不依賴于找到單獨(dú)的著色劑層的中心。注意，這些索引標(biāo)記不會(huì)明顯到有損該透鏡的裝飾性外觀，但是會(huì)由圖案識(shí)別系統(tǒng)輕易識(shí)別出來。該索引標(biāo)記可以是與該著色劑層中的其它圖案不同的線或者點(diǎn)的簇，但是當(dāng)適當(dāng)施加了另一層著色劑圖案時(shí)其不能被該圖案完全覆蓋?？蛇x擇的是，可以將該索引標(biāo)記添加到不期望重疊的那些層的區(qū)域中的著色劑層上。如果該索引標(biāo)記或圖案不能位于眼鏡部件上，則該部件為廢品。
該檢測(cè)方法中的另一可選步驟包括確定著色劑層的旋轉(zhuǎn)?？梢韵鄬?duì)于已經(jīng)教導(dǎo)的圖像確定著色劑層圖案的旋轉(zhuǎn)。這是通過比較該圖案中的一個(gè)或多個(gè)特征的角度位置來實(shí)現(xiàn)的。已經(jīng)教導(dǎo)的圖像的外邊緣上的特征與拍攝的圖像上相應(yīng)的特征之間的夾角產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)量。如果試圖找到特征而沒有成功，例如在施加的著色劑變形或者拍攝圖像上存在缺少區(qū)域的圖案的情況下，該算法可以提供多個(gè)特征或者重復(fù)搜索的能力。該圖案的旋轉(zhuǎn)量是在已經(jīng)教導(dǎo)的圖像中期望或需要的特征位置與拍攝圖像中特征的位置之間的角度差，并且如果測(cè)量多個(gè)單個(gè)角度的大小則可以對(duì)該旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行平均。例如，如果假設(shè)特征層中“特征”的末端位于零度位置，符合模具上的標(biāo)號(hào)，并且取而代之其位于1度位置的像素圖像中，那么通過壓印處理將該圖案旋轉(zhuǎn)1度。在一些彩色透鏡設(shè)計(jì)的實(shí)施例中，如果必須在準(zhǔn)確的角度位置上施加多個(gè)著色劑層以達(dá)到需要的裝飾性效果，則圖案的旋轉(zhuǎn)會(huì)非常重要。
該方法和相關(guān)的裝置和系統(tǒng)提供了分析眼鏡部件上的著色劑的多步驟過程；然而，根據(jù)所要檢測(cè)的眼鏡部件的特性或者制造商的要求，可以單獨(dú)地或者按照任意的順序完成這些步驟。如果僅僅被檢查圖案的同心度是重要的，那么可以單獨(dú)完成該步驟。如果僅僅該光學(xué)區(qū)域沒有雜散著色劑和/或具有均勻的著色劑強(qiáng)度是重要的，那么可以單獨(dú)完成該步驟。然而，如果必須分析每個(gè)像素以確保其匹配預(yù)期的圖案，那么也可以完成該步驟。而且，可以按照需要調(diào)整該系統(tǒng)對(duì)于像素強(qiáng)度變化的敏感度，并且可以從例如光學(xué)區(qū)內(nèi)的高敏感度變化到例如虹膜圖案區(qū)中的非常低的敏感度。
圖6和7都表示了說明本發(fā)明特定實(shí)施例的判定圖表。優(yōu)選的是，本發(fā)明的所有步驟是自動(dòng)的，并且在生產(chǎn)線上在線進(jìn)行。本方法發(fā)明的實(shí)施例更詳細(xì)地描述為以下步驟檢測(cè)不透明透鏡的模具的方法1.利用彩色或灰度級(jí)照相機(jī)拍攝圖像2.由彩色照相機(jī)的3個(gè)芯片將圖像分成RGB層3.檢查該圖像的適當(dāng)定位(中心位置)3.1找到模具的刀口。其在塑料曲線的圖像中為黑色、窄的外部圓形。其不是印刷品的一部分。定位刀口的中心。
3.2從左到右以及從上到下(網(wǎng)格)掃描以找到不透明圖像中的圖案。
3.3將全像(全部3個(gè)彩色層)分成單獨(dú)的層
3.4定位每個(gè)單獨(dú)的層的中心點(diǎn)3.5定位每個(gè)圖案的時(shí)鐘位置(即當(dāng)與每層的已經(jīng)教導(dǎo)的圖像相比時(shí)的順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))。
3.6比較特征層的中心點(diǎn)的位置與刀口中心。相似地，將增強(qiáng)劑和條紋層的中心點(diǎn)與刀口的中心點(diǎn)相比。這就是同心度測(cè)量。
3.7比較特征層的同心度與允許的同心度。
3.8如果該同心度小于或等于允許值，則接受用于這次測(cè)試的圖像并且繼續(xù)進(jìn)行處理。如果同心度大于該值，則丟棄該圖像。此外，可以計(jì)算特征與條紋層之間的相對(duì)中心距離以及特征與基礎(chǔ)層之間的相對(duì)中心距離?？梢詫⑵渑c允許值進(jìn)行比較，因此可以接受或丟棄。
4.面積。檢測(cè)檢查了4.1識(shí)別可能的缺陷區(qū)域?qū)τ诠鈱W(xué)區(qū)而言，圖像中心直徑為4mm的區(qū)域，識(shí)別了具有過量顏色的像素。
4.2計(jì)算可能的缺陷區(qū)域的最小缺陷尺寸。通過校正處理，利用照相機(jī)中存在的已知標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算每個(gè)像素的尺寸。利用每像素的已知mm數(shù)，計(jì)算在以上步驟中得到的每個(gè)可能的缺陷區(qū)域的面積。
4.3比較這個(gè)面積與允許的缺陷面積＝0.4mm2。如果每個(gè)可能的缺陷面積大于或等于最小缺陷尺寸，則將該區(qū)域當(dāng)作缺陷。
4.4取以上所有缺陷面積的和，并且將它們與缺陷尺寸閾值進(jìn)行比較。如果該和大于或等于該閾值，則該透鏡模具是廢品。
4.5對(duì)于圖5所示的每個(gè)區(qū)域的計(jì)算按照如上所述的相同方式繼續(xù)用于光學(xué)區(qū)過量。這些計(jì)算包括4.6虹膜圖案區(qū)-過量顏色和包括特殊區(qū)域的缺乏顏色4.6.1.1內(nèi)部緩沖區(qū)-(在虹膜圖案區(qū)的外邊緣上約0.1mm的環(huán)形)-過量顏色和缺乏顏色。
4.6.1.2外部緩沖區(qū)-(在虹膜圖案區(qū)的內(nèi)邊緣上約0.5mm的環(huán)形)-過量顏色和缺乏顏色。
4.7刀口區(qū)-(圖案的外側(cè)與刀口之間的區(qū)域)-過量顏色。
5完成計(jì)算，并且將其與允許級(jí)別進(jìn)行比較。值不在允許級(jí)別內(nèi)的圖像是廢品。在任意一個(gè)計(jì)算得到次品之后可以中斷處理?？蛇x擇的是，可以完成計(jì)算以給出總體報(bào)告，從而有助于排除故障。
不透明透鏡模具的診斷照片
6.1可以對(duì)診斷不透明透鏡進(jìn)行相似的處理，其中圖案是相同的，不同之處在于特征的“截頂”圖案以及條紋層取代了標(biāo)準(zhǔn)圓形圖案。診斷不透明圖案具有印刷在截頂圖案之上的詞“TEST”?？梢赃x擇“TBST”詞中允許的缺少和過量墨水以獲得不同的印刷條件以及標(biāo)記完整性和易讀性要求。參見圖11。將好/差報(bào)告發(fā)送到輸入/輸出模塊，然后將其傳送到材料處理機(jī)器的PLC計(jì)算機(jī)。然后按照好/差報(bào)告接受或丟棄該產(chǎn)品。
圖12表示了診斷不透明透鏡模具的圖像的實(shí)例。虛線901代表限定光學(xué)區(qū)的區(qū)域。表示了光學(xué)區(qū)中的過量著色劑902，并且如果過量顏色的面積大于0.06mm2，則將丟棄該透鏡模具。從圖像的刀口911開始計(jì)算基準(zhǔn)裝置的中心909。著色劑中心是910，并且如果基準(zhǔn)裝置的中心909與著色劑中心之差908大于0.55mm，則將丟棄該透鏡模具。表示了診斷字母附近的過量著色劑900，并且如果該著色劑的平方面積大于0.01mm2，則丟棄該透鏡模具。診斷字母中出現(xiàn)了任意的空白907，如果空白的面積大于0.035mm2，則將丟棄該透鏡模具。如果診斷標(biāo)記與截頂虹膜圖案起始之間的重疊大于0.15mm(906)，那么將丟棄該透鏡模具。表示了虹膜圖案外的區(qū)域中的過量著色劑905，并且如果該區(qū)域大于0.4mm2，則將丟棄該透鏡模具。表示了虹膜圖案中的空白903。如果該空白的面積大于0.4mm2，則將該空白當(dāng)作標(biāo)志。如果該虹膜圖案區(qū)域中所有標(biāo)志的面積和904大約2.0mm2，則將丟棄該透鏡模具。
檢測(cè)增強(qiáng)劑照片的透鏡模具的方法1.利用彩色或灰度級(jí)照相機(jī)拍攝圖像2.由彩色照相機(jī)的3個(gè)芯片將圖像分成RGB層3.檢測(cè)圖像的適當(dāng)定位(中心位置)3.1找到模具的刀口。其在塑料曲面的圖像中是黑色、窄的外部圓。其不是照片的一部分。定位刀口的中心。
3.2從左到右、從上到下(網(wǎng)格)掃描以找到增強(qiáng)劑圖案。
3.3定位圖案的中心。
3.4將增強(qiáng)劑層中心的位置與刀口中心進(jìn)行比較。這是同心度測(cè)量。
3.5將刀口中心與增強(qiáng)劑中心進(jìn)行比較。如果兩個(gè)中心位置之差小于或等于允許值，則接受該測(cè)試的圖像并且繼續(xù)進(jìn)行處理。如果該值過大，則丟棄該圖像。
4.面積檢測(cè)檢查4.1識(shí)別可能的缺陷區(qū)域?qū)τ诠鈱W(xué)區(qū)而言，圖像中心直徑為4mm的區(qū)域，利用敏感度裝置識(shí)別具有過量顏色的像素4.2計(jì)算可能的缺陷區(qū)域的最小缺陷尺寸。通過校準(zhǔn)處理，利用存在于照相機(jī)中的已知標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算每個(gè)像素的尺寸。利用每個(gè)像素已知的毫米數(shù)，計(jì)算在以上步驟中得到的每個(gè)可能的缺陷區(qū)域的面積。
4.3將該面積與允許的面積(光學(xué)區(qū)、過量、最小缺陷尺寸)進(jìn)行比較。如果每個(gè)可能的缺陷面積大于或等于最小缺陷尺寸，則將該區(qū)域當(dāng)作缺陷。
4.4取以上所有缺陷區(qū)域的和并且將它們與缺陷尺寸閾值進(jìn)行比較。如果該和大于或等于該閾值，則丟棄該透鏡。
4.5按照如上述用于光學(xué)區(qū)過量的相同方式繼續(xù)對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。附加的計(jì)算包括4.6光學(xué)區(qū)-缺乏顏色4.7虹膜圖案區(qū)-過量顏色以及包括特殊區(qū)域的顏色缺乏4.8刀口區(qū)-(圖案外與刀口之間的區(qū)域)-過量顏色。
4.9非均勻性-計(jì)算增強(qiáng)劑層的非均勻性以確定顏色是否均勻分布在一個(gè)區(qū)域上。利用不同的敏感度級(jí)進(jìn)行光學(xué)區(qū)和虹膜圖案區(qū)中的計(jì)算。
5.完成計(jì)算并且將計(jì)算結(jié)果與允許的級(jí)別進(jìn)行比較。丟棄其值不在允許級(jí)別內(nèi)的圖像。在任意計(jì)算產(chǎn)生了丟棄之后可以中止處理。可選擇的是，可以完成所有計(jì)算以給出總體報(bào)告以有助于排除故障。
6.診斷照片6.1可以對(duì)診斷增強(qiáng)劑透鏡進(jìn)行相似的處理，其中圖案是相同的，不同之處在于使用了“截頂”圖案取代了標(biāo)準(zhǔn)圓形圖案。診斷不透明圖案具有印刷在截頂圖案之上的詞“TEST”?？梢赃x擇“TEST”詞中允許的缺少和過量墨水以獲得不同的印刷條件以及標(biāo)記完整性和易讀性要求。
7.將好/差報(bào)告發(fā)送到輸入/輸出模塊，然后將其傳送到材料處理機(jī)器的PLC計(jì)算機(jī)。然后按照好/差報(bào)告接受或丟棄該產(chǎn)品。
圖13表示了增強(qiáng)劑透鏡模具的圖像。實(shí)線1210代表限定光學(xué)區(qū)的區(qū)域。表示了光學(xué)區(qū)中的過量著色劑1204，并且如果過量顏色的面積大于0.400mm2，則將丟棄該透鏡模具。從圖像的刀口1212開始計(jì)算基準(zhǔn)裝置的中心1211。著色劑中心是1209，并且如果基準(zhǔn)裝置的中心與著色劑中心之差1205大于0.3mm，則將丟棄該透鏡模具。表示了診斷字母附近的過量著色劑1201，并且如果該著色劑的平方面積大于0.01mm2，則丟棄該透鏡模具。診斷字母中出現(xiàn)了任意的空白1200，如果空白的面積大于0.035mm2，則將丟棄該透鏡模具。如果診斷標(biāo)記與截頂虹膜圖案起始之間的重疊1207大于0.15mm，那么將丟棄該透鏡模具。表示了虹膜圖案外的區(qū)域中的過量著色劑1206，并且如果該區(qū)域大于0.4mm2，則將丟棄該透鏡模具。表示了虹膜圖案中的空白1202。如果該空白的面積大于0.06mm2，則將該空白當(dāng)作標(biāo)志。如果該虹膜圖案區(qū)域中所有標(biāo)志的面積和1203大于0.4mm2，則將丟棄該透鏡模具。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括以下步驟a)拍攝包含至少一種著色劑的所述眼鏡部件的圖像，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)將基準(zhǔn)裝置定位于所述眼鏡部件的所述圖像中并且找到所述基準(zhǔn)裝置的中心；c)將至少一個(gè)第一像素區(qū)域定位于所述眼鏡部件的所述圖像的包括所述至少一種著色劑的部分中；d)將所述至少一個(gè)第一像素區(qū)域的位置與第一像素標(biāo)準(zhǔn)的位置相比以確定所述著色劑中心的位置；并且將所述基準(zhǔn)裝置的中心位置與所述著色劑中心的位置相比以確定所述至少一種著色劑是否在所述眼鏡部件上合適地定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該基準(zhǔn)裝置是刀口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該基準(zhǔn)裝置是外邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一像素區(qū)域定位于虹膜圖案中并且第一像素區(qū)域包括10×10個(gè)像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中第一像素區(qū)域包括至少5×5個(gè)像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟e)將第二像素標(biāo)準(zhǔn)與所述眼鏡部件的所述圖像的包括著色劑的部分中的至少一個(gè)第二像素區(qū)域進(jìn)行比較，以確定著色劑中心的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所有步驟是自動(dòng)的并且于在線生產(chǎn)線上進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟e)丟棄其中所述基準(zhǔn)的中心位置與所述著色劑中心的中心位置之差大于約0.550mm的所有眼鏡部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟e)丟棄其中所述基準(zhǔn)的中心位置與所述著色劑中心的中心位置之差大于約0.550mm的所有眼鏡部件。
10.一種用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括以下步驟a)拍攝所述眼鏡部件的圖像，該眼鏡部件包含至少一種著色劑，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)將基準(zhǔn)裝置定位于所述眼鏡部件的所述圖像中并且找到所述基準(zhǔn)裝置的中心；c)分析所述圖像的所述包含至少一種著色劑的部分，以確定所述部分的尺寸，并且找到所述圖像的著色劑中心；d)將所述基準(zhǔn)裝置的中心位置與所述著色劑中心進(jìn)行比較以確定所述至少一種著色劑是否在所述眼鏡部件上合適地定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括步驟e)丟棄其中所述基準(zhǔn)的中心位置與所述著色劑中心的中心位置之差大于約0.550mm的所有眼鏡部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所有步驟是自動(dòng)的并且于在線生產(chǎn)線上進(jìn)行。
13.一種用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，該方法包括以下步驟a)拍攝所述眼鏡部件的圖像，該眼鏡部件具有至少一種著色劑，其中所述圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述圖像的一部分中；b)拍攝標(biāo)準(zhǔn)眼鏡部件的基準(zhǔn)圖像，其中所述基準(zhǔn)圖像包括像素陣列并且所述至少一種著色劑存在于所述基準(zhǔn)圖像的一部分中；c)將來自步驟a)的圖像的強(qiáng)度與來自步驟b)的基準(zhǔn)圖像的強(qiáng)度進(jìn)行比較以確定來自步驟a)的圖像是否包含缺陷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟e)丟棄在光學(xué)區(qū)中過量著色劑的面積大于約0.06mm2的所有眼鏡部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟e)丟棄在虹膜圖案中具有著色劑空白的所有眼鏡部件，其中所述空白具有大于約2.0mm2的總面積。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所有步驟是自動(dòng)的并且于在線生產(chǎn)線上進(jìn)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟e)將基準(zhǔn)裝置定位在所述眼鏡部件的所述圖像中，并且找到所述基準(zhǔn)裝置的中心；f)將至少一個(gè)第一像素區(qū)域定位在所述眼鏡部件的所述圖像的包括所述至少一種著色劑的部分中；g)將所述至少一個(gè)第一像素區(qū)域的位置與第一像素標(biāo)準(zhǔn)的位置進(jìn)行比較以確定所述著色劑中心的位置；并且將所述基準(zhǔn)裝置的中心位置與所述著色劑中心的位置進(jìn)行比較以確定所述至少一種著色劑是否適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谒鲅坨R部件上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟h)丟棄其中所述基準(zhǔn)的中心位置與所述著色劑中心的中心位置之差大于約0.550mm的所有眼鏡部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟h)丟棄在光學(xué)區(qū)中過量著色劑的面積大于約0.06mm2或者在虹膜圖案中具有著色劑空白的所有眼鏡部件，其中所述空白具有大于約2.0mm2的總面積。
全文摘要
一種用于檢測(cè)包含著色劑的眼鏡部件的方法，其中通過建立著色區(qū)域并將所述著色區(qū)域與基準(zhǔn)裝置的中心相比來檢測(cè)該眼鏡部件中的著色區(qū)域是否可能偏心，并且其中通過逐個(gè)像素地將標(biāo)準(zhǔn)眼鏡部件的圖像強(qiáng)度與所要檢測(cè)的眼鏡部件的圖像強(qiáng)度相比來檢測(cè)該眼鏡部件是否可能存在缺陷區(qū)域。
文檔編號(hào)G02C7/04GK1735799SQ200380108596
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
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