本發(fā)明涉及檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置，在此檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置中將一布置作為背景面板或透射光發(fā)射器的應(yīng)用，及用于操作此檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)地，在用于生產(chǎn)、處理及精加工例如紙板軌道、薄膜軌道或織物軌道的材料軌道的設(shè)備中，可使用照相機(jī)監(jiān)測材料軌道的生產(chǎn)、處理或精加工。此可包含為了增加由照相機(jī)記錄的圖像的圖像質(zhì)量，用來自上面也布置照相機(jī)的相同側(cè)的入射光照射材料軌道。為產(chǎn)生經(jīng)改進(jìn)背景且因此改進(jìn)圖像質(zhì)量，可在相對照相機(jī)的材料軌道側(cè)上提供經(jīng)安裝背景面板。術(shù)語“背景面板”應(yīng)在篩選器件而非光學(xué)感測的意義上理解，亦即在具有孔的板的意義上理解。

在部分混合的不可滲透及/或不透明、半透明、透明材料軌道的狀況下，入射光可由于材料軌道的不可滲透及/或不透明、半透明區(qū)域產(chǎn)生背景面板上可見的陰影。接著也由照相機(jī)記錄的此可見陰影降低圖像質(zhì)量。另一方面，背景面板接著也具有大體上比陰影區(qū)域亮的區(qū)域。這些亮得多的區(qū)域可在圖像上看起來像曝光過度，此也降低圖像質(zhì)量。

通過將背景面板布置為離材料軌道較大距離可減少陰影及曝光過度。然而，此僅在用于生產(chǎn)、處理或精加工材料軌道的設(shè)備中存在充分空間的情況下可行。此外，可另外不利的是在較大距離情況下，入射光的(一或多個)光源接著可見于圖像中。此也降低由照相機(jī)記錄的圖像的圖像質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目標(biāo)為提供用于材料軌道的檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置，將一布置作為背景面板的應(yīng)用，及用于操作檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的方法，其中可以高圖像質(zhì)量記錄材料軌道的圖像。

本發(fā)明的檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置分別用于檢測或監(jiān)視材料軌道，所述材料軌道具有前側(cè)及背對前側(cè)布置的后側(cè)、是通過引導(dǎo)器件引導(dǎo)，所述檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置包括：照相機(jī)，其包含視野且經(jīng)調(diào)適以記錄在視野內(nèi)的前側(cè)的圖像；入射光發(fā)射器，其經(jīng)調(diào)適以用入射光照射在視野的區(qū)域中的前側(cè)；及背景面板，其布置于材料軌道的相對照相機(jī)的側(cè)上且在照相機(jī)的視野內(nèi)，其中背景面板包括從材料軌道開始以此次序布置的對于入射光具有5％到50％的吸收率的漫射板，光導(dǎo)板及反射表面，且背景面板包括光源，其經(jīng)調(diào)適以將光耦合到光導(dǎo)板的一個末端，其中光導(dǎo)板經(jīng)調(diào)適以解耦光，從而使得材料軌道的后側(cè)也可經(jīng)透射光照射。

本發(fā)明提供在檢測裝置及/或所述軌道監(jiān)視裝置中，將一布置作用背景面板或主動透射光發(fā)射器的應(yīng)用，所述布置具有漫射板、光導(dǎo)板、光源及反射表面，漫射板對于入射光具有5％到50％，特定來說10％到30％的吸收率。

根據(jù)用于操作檢測裝置及/或所述軌道監(jiān)視裝置的本發(fā)明方法，用照相機(jī)記錄圖像。

因此，可被動地及主動地操作背景面板。被動操作的特征在于斷開光源，從而使得材料軌道的后側(cè)并不經(jīng)透射光照射。主動操作的特征在于接通光源且背景面板接著充當(dāng)透射光發(fā)射器，從而使得材料軌道的后側(cè)經(jīng)透射光照射。原則上，在背景面板的主動操作及被動操作兩者期間，材料軌道經(jīng)入射光照射，但可使用所有可能照射組合。入射光可閃爍或提供持續(xù)照射。在具有背景面板的情況下，檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的操作者具備允許嘗試進(jìn)行主動或被動操作的工具，以用于改進(jìn)用檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置記錄的圖像的圖像質(zhì)量。

在被動以及主動操作期間，在具有根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的背景面板的情況下，僅可形成極弱陰影且僅可形成極弱曝光過度，或可完全避免形成陰影及/或曝光過度，從而使得可用高圖像質(zhì)量(特定來說高對比度)記錄圖像。在對于入射光具有至少5％的吸收率的情況下，入射光在背景面板上經(jīng)反射且因此可以尤其有效方式避免曝光過度。此應(yīng)慎重考慮到在具有相對較高的最小吸收率的情況下，相對較高比例的透射光在漫射板中被吸收且因此不可用于照射材料軌道。此應(yīng)進(jìn)一步慎重考慮到在具有相對較高的最小吸收率的情況下，漫射板在檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的操作期間因吸收透射光及/或入射光而被加熱。

即使在背景面板接近材料軌道布置時也會形成弱陰影及弱曝光過度。因此，檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置僅具有較小覆蓋面積。另外，在所記錄圖像中不可見產(chǎn)生入射光的入射光發(fā)射器(特定來說，入射光發(fā)射器的至少一個光源)。一方面，此由本發(fā)明的背景面板設(shè)計達(dá)成，另一方面，此效果可通過接近材料軌道布置背景面板得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

主動操作可有利于不同材料軌道。舉例來說，通過主動操作可增加圖像的對比度且因此增加其圖像質(zhì)量。舉例來說，也可設(shè)想到如下應(yīng)用：其(例如)在生產(chǎn)、處理或精加工紙幣時將材料軌道的前側(cè)與后側(cè)彼此比較。舉例來說，可對材料軌道的前側(cè)對齊及后側(cè)對齊進(jìn)行檢測?；诖藱z查，舉例來說，可準(zhǔn)確地對準(zhǔn)材料軌道的前側(cè)及后側(cè)的印刷面。在所述過程中，通過主動操作，可增加后側(cè)的對比度或可使后側(cè)在由照相機(jī)記錄的圖像中首先可見。

在具有光導(dǎo)板及其在背景面板中的布置的情況下，可達(dá)成尤其均勻的材料照射。光導(dǎo)板可(例如)包括玻璃或聚碳酸酯。在光導(dǎo)板上(特定來說其表面上)，可提供白點(diǎn)以解耦光。也可在光導(dǎo)板上提供粒子以解耦光。在此狀況下，粒子的大小可變化以補(bǔ)償源自光源的光衰減，從而使得射出光的強(qiáng)度盡可能均勻。并且，光導(dǎo)板可具有結(jié)構(gòu)化表面以解耦光。因此，光解耦在漫射板及/或反射表面的方向上發(fā)生。

漫射板可為(例如)毛玻璃薄片、丙烯酸玻璃薄片及/或毛玻璃光學(xué)件中的透光有機(jī)玻璃(特定來說pmma)。

反射表面可具漫反射性。在此狀況下，漫反射性反射表面可為(例如)白色烤漆金屬薄片或漫射箔片。在具有漫反射性反射表面的情況下，可用透射光達(dá)成尤其均勻的后側(cè)照射。

優(yōu)選的是，提供沿著光導(dǎo)板的末端布置且可被個別地接通的多個光源，從而使得材料軌道的后側(cè)的一些部分可經(jīng)透射光照射。可借此選擇性地照射材料軌道的個別區(qū)域而不要求照射整個材料軌道，結(jié)果檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的能耗有利地較低。在此狀況下，接著以某種方式配置背景面板以使得可在其橫向方向上照射整個材料軌道。

替代地，優(yōu)選的是背景面板以可移位方式布置于材料軌道的橫向方向上。此也允許選擇性地照射材料軌道的個別區(qū)域，且同時可允許將背景面板的寬度選擇為短于材料軌道的寬度，借以可使背景面板有利地較小且具有極少材料消耗。對于可移位背景面板，也可提供一光源或多個光源。

背景面板的光源優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以在紫外線及/或可見光及/或紅外線波長范圍中發(fā)射，借以尤其在可見光范圍中提供rgb曝光。

背景面板的光源優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以發(fā)射連續(xù)光及/或閃光。

檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以變化背景面板的光源的強(qiáng)度。此準(zhǔn)許將透射光的強(qiáng)度調(diào)整到材料軌道的光學(xué)性質(zhì)。

優(yōu)選的是，漫射板、光導(dǎo)板及反射表面間隔開且基本上彼此平行布置。在具有間隔開布置的情況下，透射光可以高效率從光導(dǎo)板解耦。在具有平行布置的情況下，可尤其良好地抑制陰影及曝光過度的形成。

優(yōu)選的是，對于垂直于光導(dǎo)板的入射光，光導(dǎo)板是透明的。結(jié)果，射中反射表面且由其反射的光經(jīng)由光導(dǎo)板被引導(dǎo)回到材料軌道。此有利地增加用透射光照射后側(cè)的效率。

漫射板對于入射光優(yōu)選地具有10％到30％的吸收率。在具有所提到測量的情況下，尤其良好地抑制陰影及曝光過度的形成。

漫射板優(yōu)選地基本上平行于材料軌道布置。在具有所提到測量的情況下，尤其良好地抑制陰影及曝光過度的形成。

優(yōu)選的是，當(dāng)使用具有漫射板、光導(dǎo)板、光源及反射表面的布置時，前側(cè)經(jīng)入射光照射且后側(cè)經(jīng)透射光照射，或前側(cè)經(jīng)入射光照射且后側(cè)未經(jīng)透射光照射，或前側(cè)未經(jīng)入射光照射且后側(cè)經(jīng)透射光照射，或前側(cè)未經(jīng)入射光照射且后側(cè)未經(jīng)透射光照射。尤其優(yōu)選的是，前側(cè)經(jīng)入射光照射，且任選地后側(cè)經(jīng)透射光照射。

優(yōu)選地，對于入射光及/或透射光，材料軌道的至少一些部分透明及/或至少一些部分半透明。

優(yōu)選的是，對于入射光及/或透射光，材料軌道的一些部分不可滲透及/或不透明。

優(yōu)選的是，材料軌道的前側(cè)經(jīng)入射光照射。在具有透明及/或半透明材料軌道以及不可滲透及/或不透明材料軌道兩者的情況下，尤其劇烈地發(fā)生形成陰影及曝光過度的問題，借以在具有此材料軌道的情況下，使用所述布置尤其有利。

優(yōu)選的是，在用于操作檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的方法的情況下，前側(cè)經(jīng)入射光照射且后側(cè)經(jīng)透射光照射，或前側(cè)經(jīng)入射光照射且后側(cè)未經(jīng)透射光照射，或前側(cè)未經(jīng)入射光照射且后側(cè)經(jīng)透射光照射，或前側(cè)未經(jīng)入射光照射且后側(cè)未經(jīng)透射光照射。

優(yōu)選的是，在用于操作檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的方法中，材料軌道的后側(cè)經(jīng)透射光照射。接著可進(jìn)一步增加圖像質(zhì)量，例如可達(dá)成經(jīng)改進(jìn)色彩渲染、可減少色偏及/或可增加對比度。

后側(cè)優(yōu)選地與材料軌道的前側(cè)同時經(jīng)照射。接著可進(jìn)一步增加圖像質(zhì)量，例如可達(dá)成經(jīng)改進(jìn)色彩渲染、可減少色偏及/或可增加對比度。

在使用透射光照射的情況下，可比較材料軌道的前側(cè)對齊與后側(cè)對齊。

優(yōu)選的是，對于入射光及/或透射光，材料軌道的至少一些部分透明及/或至少一些部分半透明。

優(yōu)選地，對于入射光及/或透射光，材料軌道的一些部分不可滲透及/或不透明。

在具有透明及/或半透明材料軌道以及不可滲透及/或不透明材料軌道兩者的情況下，尤其劇烈地發(fā)生形成陰影及曝光過度的問題，借以在具有此材料軌道的情況下，用于操作檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置的所述方法尤其有利。

借助于入射光發(fā)射器的照射優(yōu)選為直接照射或漫射照射。借助于入射光發(fā)射器的照射優(yōu)選為經(jīng)線性極化照射。借助于入射光發(fā)射器的照射優(yōu)選為經(jīng)聚焦及/或經(jīng)準(zhǔn)直照射。借助于入射光發(fā)射器的照射優(yōu)選為亮場照射及/或暗場照射。入射光發(fā)射器優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以發(fā)射單色輻射、多色輻射及/或可調(diào)整光譜(特定來說可借助于rgb照射調(diào)整)。入射光發(fā)射器優(yōu)選地具有白熾燈、氣體放電燈、led(特定來說oled及/或amoled)及/或激光器。入射光發(fā)射器優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以執(zhí)行線條照射或表面照射。入射光發(fā)射器優(yōu)選地模塊化及/或可調(diào)整到材料軌道的寬度。入射光發(fā)射器優(yōu)選地相對于材料軌道固定或可在材料軌道寬度的方向上移位。入射光發(fā)射器優(yōu)選地經(jīng)布置以使得依據(jù)材料軌道的材料選擇輻射射中材料軌道的照射角度。

光源優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以發(fā)射單色輻射、多色輻射及/或可調(diào)整光譜(特定來說可借助于rgb照射調(diào)整)。光源優(yōu)選地具有白熾燈、氣體放電燈、led(特定來說oled及/或amoled)及/或激光器。

照相機(jī)優(yōu)選為線條照相機(jī)或具有光電管的二維矩陣的照相機(jī)。照相機(jī)優(yōu)選為具有用于不同波長范圍的多個通道的多通道照相機(jī)。照相機(jī)優(yōu)選為黑白照相機(jī)或彩色照相機(jī)。照相機(jī)優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以使用感興趣區(qū)。照相機(jī)優(yōu)選為ccd照相機(jī)或cmos照相機(jī)。檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置優(yōu)選地具有多個照相機(jī)，其聚焦區(qū)域重疊地或鄰近地布置。檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置優(yōu)選地具有額外細(xì)節(jié)照相機(jī)，其經(jīng)調(diào)適以用較高本地分辨率記錄聚焦區(qū)域的區(qū)段。照相機(jī)優(yōu)選地經(jīng)調(diào)適以記錄一維、二維或三維圖像。照相機(jī)優(yōu)選地具有變焦鏡頭或定焦鏡頭。照相機(jī)優(yōu)選地相對于材料軌道固定或可在材料軌道寬度的方向上移位。

附圖說明

在下文中，將參考示意圖較詳細(xì)解釋本發(fā)明。展示如下：

圖1展示具有材料軌道且具有透射光照射的檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置，及

圖2展示并無透射光照射的根據(jù)圖1的裝置。

具體實(shí)施方式

圖1及2展示檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置4，其可布置于(例如)用于生產(chǎn)、處理或精加工材料軌道1的設(shè)備中。檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置4經(jīng)調(diào)適以執(zhí)行材料軌道1的檢測或監(jiān)視。材料軌道1包括前側(cè)13及布置為背對前側(cè)13的后側(cè)14。材料軌道1是借助于引導(dǎo)器件15引導(dǎo)，且其在設(shè)備操作期間在行進(jìn)方向上移動。

對于入射光及/或透射光，材料軌道1的至少一些部分透明及/或至少一些部分半透明。另外，對于入射光及/或透射光，材料軌道1的一些部分不可滲透及/或不透明。

檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置4包括照相機(jī)8、入射光發(fā)射器11及背景面板2。照相機(jī)8包括經(jīng)調(diào)適以將視野10成像于照相機(jī)8上的成像光學(xué)件9。另外，成像光學(xué)件9產(chǎn)生前側(cè)13的清晰圖像。材料軌道1的至少一個部分被引導(dǎo)通過視野10，借以材料軌道1的前側(cè)13布置為面向照相機(jī)8。照相機(jī)8經(jīng)調(diào)適以記錄材料軌道1的前側(cè)13在視野10中的圖像。

入射光發(fā)射器11具有為可借助于入射光發(fā)射器11用入射光照射的空間區(qū)的照射區(qū)域12。照射區(qū)域12經(jīng)布置以使得可在視野10的區(qū)中用入射光照射材料軌道1的前側(cè)13。根據(jù)圖1及2，位于視野10中的材料軌道1的整個前側(cè)13布置于照射區(qū)12內(nèi)。借此控制照相機(jī)8及入射光發(fā)射器11以使得前側(cè)13的圖像記錄與照射能同時發(fā)生，從而使得可用照相機(jī)8記錄經(jīng)入射光照射的前側(cè)13的圖像。

背景面板2布置于材料軌道1的相對照相機(jī)8的側(cè)上且在照相機(jī)8的視野10中，從而使得材料軌道1的后側(cè)14布置為面向背景面板2。根據(jù)圖1及2，背景面板2在照相機(jī)8的整個視野10上延伸，借以也可設(shè)想到背景面板2僅在照相機(jī)8的視野10的一部分上延伸。

背景面板2具有從材料軌道1開始以此次序布置的漫射板3、光導(dǎo)板5及可為漫反射性的反射表面7。漫射板3對入射光具有5％到50％(特定來說10％到30％)的吸收率。在此狀況下，吸收率是以垂直于漫射板入射的光(亦即，圖1及2中垂直地傳播的光)確定。漫射板3可為(例如)毛玻璃薄片、丙烯酸玻璃薄片及/或毛玻璃光學(xué)件中的透光有機(jī)玻璃(特定來說pmma)，漫反射性反射表面7可為(例如)白色烤漆金屬薄片或漫射箔片。光導(dǎo)板5可(例如)包括玻璃或聚碳酸酯，借以光導(dǎo)板可具有白點(diǎn)或粒子或經(jīng)結(jié)構(gòu)化以解耦光。漫射板3、光導(dǎo)板5及反射表面7布置為彼此間隔開，從而使得氣隙形成于漫射板3與光導(dǎo)板5之間以及光導(dǎo)板5與反射表面7之間。漫射板3、光導(dǎo)板5及反射表面7布置為基本上彼此平行且基本上平行于材料軌道1。

背景面板2具有經(jīng)調(diào)適以將光耦合到光導(dǎo)板5的一個末端的光源6，其中光導(dǎo)板5經(jīng)調(diào)適以在光導(dǎo)板5的兩個相對側(cè)處將由光源6耦合的光解耦。結(jié)果，在視野的區(qū)域中的材料軌道1的后側(cè)14也可經(jīng)透射光照射。在此狀況下，從光導(dǎo)板5的面向材料軌道1的側(cè)射出的透射光穿透漫射板3且隨后射中材料軌道1。從光導(dǎo)板5的背對材料軌道1的側(cè)射出的透射光反射于反射表面7上、穿透光導(dǎo)板5及漫射板3且隨后射中材料軌道1的后側(cè)14。借此控制光源6、照相機(jī)8及入射光發(fā)射器11以使得可在以入射光及透射光照射的同時執(zhí)行照相機(jī)8的圖像記錄。

原則上可設(shè)想到，前側(cè)13經(jīng)入射光照射且后側(cè)14經(jīng)透射光照射，或前側(cè)13經(jīng)入射光照射且后側(cè)14未經(jīng)透射光照射，或前側(cè)13未經(jīng)入射光照射且后側(cè)14經(jīng)透射光照射，或前側(cè)13未經(jīng)入射光照射且后側(cè)14未經(jīng)透射光照射。

可設(shè)想到，提供沿著光導(dǎo)板5的末端布置且可被個別地接通的多個光源6，從而使得材料軌道1的后側(cè)14的一些部分可經(jīng)透射光照射。替代地，可設(shè)想到背景面板2以可移位方式布置于材料軌道1的橫向方向上。換句話說，這表示背景面板2以垂直于材料軌道1的行進(jìn)方向且可平行于材料軌道1進(jìn)行移位。對于可移位背景面板，也可提供一光源或多個光源。

光源經(jīng)調(diào)適以在紫外線及/或可見光及/或紅外線波長范圍中發(fā)射，借以原則上可設(shè)想到波長范圍的所有組合，借以尤其在可見光范圍中提供rgb曝光。光源經(jīng)調(diào)適以發(fā)射連續(xù)光及/或閃光。對于垂直于光導(dǎo)板5的入射光，光導(dǎo)板5是透明的。漫射板3對于入射光具有5％到50％(特定來說10％到30％)的吸收率。

圖1展示當(dāng)至少一個光源6接通時的狀況，且圖2展示當(dāng)至少一個光源6斷開時的狀況。圖1因此表示背景面板2充當(dāng)背景面板2以及透射光發(fā)射器2兩者的主動操作。相反地，圖2表示背景面板2僅充當(dāng)背景面板2的被動操作。

作為實(shí)例，如下執(zhí)行用于操作檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置4的方法：在背景面板2的主動操作及被動操作兩者中，用入射光照射材料軌道1的前側(cè)13，且同時用照相機(jī)8記錄圖像。在背景面板2的被動操作中，斷開至少一個光源6，而在背景面板2的主動操作中，在透射光照射材料軌道1的后側(cè)14的同時用入射光照射材料軌道1的前側(cè)13。

參考標(biāo)號列表

1材料軌道

2背景面板或透射光發(fā)射器

3漫射板

4檢測裝置及/或軌道監(jiān)視裝置

5光導(dǎo)板

6(一或多個)光源

7反射表面

8照相機(jī)

9成像光學(xué)件

10視野

11入射光發(fā)射器

12照射區(qū)域

13前側(cè)

14后側(cè)

15引導(dǎo)器件