[发明专利]用于检查和/或去除产品流中不适合物体的方法和系统以及实现该方法和系统的分类仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种检查产品流中不适合或不正常的物体的新方法和 系统，尤其是涉及一种允许产品的高速输送的检查方法和系统，以及 包括这种系统的分类仪器。

背景技术

将在持续流动的产品流中的产品分类的仪器在本领域中是已知 的。这些分类仪器包括运输系统、检查系统和移除系统。运输系统将 要被检查的产品流输送到检查系统和移除系统。检查系统会分析产品 的一个或多个预定的特征。通常，光学特征例如色泽或结构会被测试。 根据接收到的光学信号，检查系统会评估在产品流中特定的物体的这 些特征的测量数值是否符合预定的接受条件。如果答案是否，移除系 统会将此物体从产品流中移除。在此，检查系统控制移除系统的运作。

这种分类仪器的构造在美国专利号6,509,537中公开。该分类 仪器包括用以输送固体微粒流的输送器，和用以探测和区分个别固体 微粒的品质和/或色泽的装置。探测系统包括激光束，激光束经多边形 轮再导向至固体微粒。因为多边形轮的转动，轮的镜像端面会角向引 导激光束在时轴上锯齿状地移动。之后，移动的激光束会被导向至固 体微粒流以提供对固体微粒流的线形激光束扫描。被固体微粒发散地 再发射的激光束经过轮的镜像端面，被导向至将光信号转换至电输出 信号的光电装置。因此，多边形轮具有两个功能：在产品流上形成扫 描的激光束，和将从产品流返回的光导向到光电装置。这个输出信号 之后可以再被模拟电路处理或转换成数字信号以作数字处理和数据操 作。美国专利号4,723,659，美国专利号4,634,881和欧洲专利 申请号1332353公开了相似的包括检查系统的分类仪器，而检查系统 中的多边形轮拥有如上述的两个功能。这些系统包括现有技术的所有 缺点，因为扫描手段亦有责任将返回的光导向以通过检测手段，例如 光电倍增管探测器，因此系统被第二个功能完全限制，而不容许系统 优化，尤其是为了高速分类运作的优化。

土耳其专利申请号2006/05534U公开了跟以上的分类仪器相似的 构造，唯一的不同是最少一个检测器具有膜片(定界装置)，膜片有狭 缝般的孔，孔唯一的作用是容许入射光的偏差，而偏差通常是因为扫 描手段也即可转动地布置的多边形轮的不规则运动引起。本发明同时 也作为副技术效果，提供对关于这些扫描手段的问题的解决方案，因 为本发明的检查系统不是从这些扫描手段，如多边形镜接收入射光， 而是从产品流直接接收再发射光。

美国专利号6,671,042B1公开了一种包括多光束激光扫描单元 和最少一个多光束暗视野成像单元的检查系统。暗视野成像单元定义 为在后扫描光学系统的会聚角之外在斜角β上收集散射光的检测器。 扫描单元产生多个激光点并将它们沿着一个平面扫描。成像单元分别 检测从这多个点中的每一个点所散射的光。每一个成像单元的每点均 包括收集光学装置和光检测器，使得每个检测器只检测从其关联的点 发射的散射光。但是，检查系统的空间过滤手段配置在聚焦平面中， 而这会限制所有导向至该多个光检测器的光的角度的范围。这在产品 流中检测和检查不规则的物体时会特别不利，因为这个手段并不允许 测定光是源于哪一个特定的范围。

美国专利公开号A1-2005/052644公开了一种表面检查系统，包括 最少一个倾斜的照射光束和可能地一条第二照射光束，这两条光束按 顺序或在同时照射。如图8所示，说明书所描述的过滤手段在空间频 率域中过滤，这需要过滤手段放置在一个非常特定的构造中。明显地， 该系统的过滤器并不是一个空间域的过滤器，而是一个图像的频率域 中的过滤器。因此，这种过滤器最适合过滤图像中的规则的而重复的 图案。再者，很显然系统使用的傅立叶过滤器亦对检查手段中收集镜 片的准确位置有严格的规定。也就是说，物体必须布置在第一个收集 镜片的前焦平面。这种系统亦不适合检测或检查不正常的产品流，因 为相比于在空间域中产生图像，这种系统在频率域中产生图像，而空 间域对为在本发明中使用并在此申请中后述的用于定义某个窗口或特 征函数来说，是一个比较方便而实用的域。