用于确定玻璃容器的容量的方法技术

本发明专利技术涉及用于确定容器(1)的容量的方法，其中通过计算机辅助X射线断层摄影设备(10)从不同视角采集容器的多个射线图像(I)。根据本发明专利技术，分析射线图像以便：从射线图像构建容器的计算机模型(M)；确定容器的计算机模型的内表面(Sf)；将容器的计算机模型的填充水平面(Pn)定位成平行于支撑平面并且定位在距所述容器的计算机模型的顶部标称距离(Hn)处；和计算该容器的计算机模型的内部体积，所述内部体积由计算机模型的内表面(Sf)和填充水平面(Pn)限定，该计算结果是容器的填充容量(Cn)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定玻璃容器的容量的方法
在一般意义上，本专利技术涉及检查玻璃容器的尺寸(dimension)的
，并且本专利技术更具体地涉及测量所述容器的容量。
技术介绍
容器的容量是在容器被填充到边缘或直至容器的环形部的表面之下的确定高度的情况下容器所容纳的最小液体体积。法规或行政要求使得有必要准确地了解容器的容量。容器的真实容量必须对应于容器上标注的容量，该标注的容量可例如蚀刻在容器上或写在贴附于容器的标签上。制造容器的方法中的偏差导致其容量的变化。对于恒定体积的玻璃，如果模具的体积由于磨损而增加，则容器的内部体积将增加。在恒定的模具体积下，如果玻璃的体积增加，则容器的容量将减小。同样，形状(本体的高度、椭圆化等)方面的变化会对容器的容量产生影响。为了测量模具的体积特性，专利FR2717574教导了用于测量玻璃制造模具的腔体的方法和装置。举例来说，供应商AGR公司(http://www.agrinti.com/products/view/10/FillHeightTester(填充高度测试仪))出售一种用于测量容器容量的已知机器，该机器依赖于称重(weighing，计量)原理。该机器具有称重板，空容器以通过其底部竖立的方式承载在该称重板上，在重力作用下静态平衡地位于水平支撑表面上。之后，在容器中填充密度已知的液体，直至相对于由称重板限定的基准面测量的标称水平。通过将容器填充到标称水平以上并借助于移液管移除过多体积而将容器填充到标称水平，所述移液管承靠容器的环形部的表面以使得移液管的孔口位于相对于基准面的标称水平处。通过在已知温度下称重，该机器测量实际容纳于该容器内并且对应于容器的有效容量的液体量。该机器的缺点涉及执行测量所需的时间。此外，该机器还存在如下缺点：除了在容器空着的时候的容器重量之外，不能进行额外的尺寸测量。因此，该机器还能用于光学或接触型的自动尺寸检查设备，但是不能测量容器的容量。从文献US2014/211980还已知X射线方法和装置，用于特别是通过检测瓶子内部的液体表面来测量部分地填充瓶子的液体的体积。虽然该方法能够测量瓶子内部的液体的体积，但该技术首先不能测量瓶子的真实容量，其次不能在标准化测量条件下测量。专利申请US2010/303287描述了适于确定物体是否包含液体的X射线设备。尽管该文献能够测量瓶子内部容纳的液体的体积，但该文献中描述的技术具有与专利申请US2014/211980相同的缺点。
技术实现思路
本专利技术试图通过提出用于准确且快速地确定玻璃容器的容量的新方法来弥补现有技术的缺点。本专利技术的另一个目的是提出一种方法，该方法既适用于确定容器的容量，又适用于执行容器的各种其他尺寸测量，以便限制容器测量周期的持续时间。为了实现这些目的，本专利技术的方法包括以下步骤：a)使用X射线计算机断层摄影设备(computed-tomographyapparatus，计算机层析设备)以不同的投影角度采集容器的多个X射线图像；b)将X射线图像传输到计算机；以及c)用计算机分析X射线图像。根据本专利技术，该方法包括：采集空容器的X射线图像，以便使得在X射线图像中仅出现容器的材料；-确定容器的支撑表面；以及-分析X射线图像以便：i)从X射线图像构建容器的数字模型；ii)确定容器的数字模型的内表面；iii)将容器的数字模型上的填充水平面定位成平行于支撑表面并且定位在与容器的数字模型的顶部相距标称距离处；和iv)通过计算而测量由数字模型的内表面以及由填充水平面限定的容器的数字模型的内部体积，该测量值是容器的填充容量。本专利技术的方法保证了满足用于测量容器的容量的标准化条件，而不需要用液体填充所述容器。此外，本专利技术的装置还可组合地包括以下附加特征中的一个或多个。为了确定容器的数字模型的体积，执行以下步骤：a)使用容器的多个X射线图像来确定给定厚度的切片的完整组，每个切片的每个点包含密度测量值；b)在每个切片中，将容器的封闭内周确定为等于空气密度的密度区域的界限；c)确定每个切片的内部体积，其对应于切片的厚度乘以封闭内周面积的乘积；以及d)确定容器的体积至少对应于至少一系列连接切片的内部体积的总和。在该变型实施方式中，该方法包括：a)在容器通过其底部直立在机械支撑表面上时，且在容器在X射线图像的连续采集之间经历围绕正交于机械支撑面的旋转轴线的旋转运动时，采集容器的X射线图像；b)确定连接在一起的切片，每个切片由平行于机械支撑表面的公共平面限定；和c)通过将位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有切片的内部体积相加来确定容器的内部体积。有利地，该方法包括通过对位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有完整切片加和并通过向其添加以下部分来确定容器的内部体积：-当填充水平不位于切片的平面中时，添加顶端切片的体积，所述顶端切片的体积位于填充水平面和处于所述顶端切片与相邻完整切片间的公共平面之间；以及-当机械支撑表面不位于切片的平面中时，添加底端切片的内部体积，所述底端切片的内部体积位于机械支撑表面和处于所述底端切片与相邻完整切片间的公共平面之间，然后所述内部体积由容器底部的内表面限定。在另一变型实施方式中，容器的数字模型的内部体积由以下确定：a)构建容器的三维数字模型；b)将容器的三维数字模型的内表面确定为容器的内表面；c)定位填充水平面，该填充水平面封闭容器的三维数字模型的内表面；和d)通过计算而测量由三维数字模型的内表面并由填充水平面确定的体积，该体积对应于容器的填充容量。在此变型中，执行以下步骤：a)将容器的三维数字模型定位成以其底部直立在虚拟空间的虚拟支撑表面上，该表面被假设为水平的；和b)将填充水平面定位成平行于虚拟支撑表面的平面，以便在距容器的三维数字模型的顶部一距离处封闭三维数字模型的内表面。在第一种实施方式中，该方法包括将容器的三维数字模型定位在虚拟支撑表面上，以使得通过模拟重力，当虚拟地用确定密度的液体将容器填充到填充水平时，容器的三维数字模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。在另一种实施方式中，该方法包括将容器的三维数字模型定位在虚拟支撑表面上，以使得通过模拟重力，容器的三维模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。在另一种实施方式中，认为在采集X射线时容器直立在机械支撑表面上，并且容器的三维数字模型直立在虚拟支撑表面上，该虚拟支撑表面仅仅是已知的机械支撑表面的(虚拟)表示。换句话说，在该简化实施方式中，虚拟支撑表面是机械支撑表面在虚拟空间中的表示。这意味着不需要执行模拟重力的步骤。有利地，容器的三维数字模型的顶部被确定为：a)属于三维数字模型的距虚拟支撑表面最远的点；或b)三维数字模型的环形部表面平面与所述模型的对称轴线之间的交点，所述对称轴线基本正交于虚拟支撑表面，并且环形部表面平面被定义为：i.穿过环形部表面的三个点的平面；ii.环形部表面的平均平面；或iii.静态平衡地定位在环形部表面上的平面。因为，为了测量容器的标称容量，填充水平面定位于距三维数字模型顶部的标称距离处，然后为了测量容器的满装容量，填充水平面被定位在距三维数字模型顶部的零距离处。根据本专利技术的另一个有利特征，该方法包括从X射线图像构造容器的数字模型，以便确定容器的所述数字模型的不同于其容量的至少一个尺寸特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定玻璃容器(1)的容量的方法，该方法包括以下步骤：‑使用X射线计算机断层摄影设备(10)以不同的投影角度采集所述容器的多个X射线图像(I)；‑将所述X射线图像传输至计算机(17)；以及‑用该计算机分析所述X射线图像；该方法的特征在于：‑采集空容器的X射线图像(I)，以使得在所述X射线图像中仅出现容器的材料；‑确定所述容器的支撑表面；和‑分析所述X射线图像以便：‑从所述X射线图像构建所述容器的数字模型(M)；‑确定所述容器的数字模型的内表面(Sf)；‑将所述容器的数字模型上的填充水平面(Pn)定位成平行于所述支撑表面且定位在与所述容器的数字模型的顶部相距一标称距离(Hn)处；和‑通过计算而测量由所述数字模型的内表面(Sf)以及由所述填充水平面限定的所述容器的数字模型的内部体积，该测量值是所述容器的填充容量(Cn)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 FR 16552901.一种确定玻璃容器(1)的容量的方法，该方法包括以下步骤：-使用X射线计算机断层摄影设备(10)以不同的投影角度采集所述容器的多个X射线图像(I)；-将所述X射线图像传输至计算机(17)；以及-用该计算机分析所述X射线图像；该方法的特征在于：-采集空容器的X射线图像(I)，以使得在所述X射线图像中仅出现容器的材料；-确定所述容器的支撑表面；和-分析所述X射线图像以便：-从所述X射线图像构建所述容器的数字模型(M)；-确定所述容器的数字模型的内表面(Sf)；-将所述容器的数字模型上的填充水平面(Pn)定位成平行于所述支撑表面且定位在与所述容器的数字模型的顶部相距一标称距离(Hn)处；和-通过计算而测量由所述数字模型的内表面(Sf)以及由所述填充水平面限定的所述容器的数字模型的内部体积，该测量值是所述容器的填充容量(Cn)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了确定所述容器的数字模型的体积，执行以下步骤：a)使用所述容器的多个X射线图像来确定给定厚度的完整切片组(T)，每个切片的每个点包含密度测量值；b)在每个切片(T)中，将所述容器的封闭内表面(Sf)确定为等于空气密度的密度区域的界限；c)确定每个切片的内部体积对应于所述切片的厚度乘以所述封闭内表面的乘积；和a)确定所述容器的体积至少对应于至少一系列连接切片的内部体积的总和。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：a)在所述容器通过其底部直立在一机械支撑表面上时，以及在所述容器于X射线图像的连续采集之间经历围绕正交于所述机械支撑面的旋转轴线的旋转运动时，采集所述容器的X射线图像；b)确定连接在一起的切片，每个切片由平行于所述机械支撑表面的公共平面限定；和c)通过对位于所述机械支撑表面与所述填充水平面之间的所有切片的内部体积加和来确定所述容器的内部体积。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过对位于所述机械支撑表面与所述填充水平面之间的所有完整切片加和并通过向其添加以下部分来确定所述容器的内部体积：-当填充水平不位于切片的平面中时，添加顶端切片的体积(Vis)，所述顶端切片的体积位于所述填充水平面(Pn)与所述顶端切片和相邻完整切片间的公共平面之间；和-当所述支撑表面不位于切片的平面中时，添加底端切片的内部体积(Vif)，所述底端切片的内部体积位于所述支撑表面(Pp)与所述底端切片和相邻完整切片间的公共平面之间，于是所述内部体积由所述容器的底部的内表面(Sf)限定。5.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·科斯诺，O·科勒，
申请(专利权)人：蒂阿马公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR