用于分析涂料添加剂性能的设备和方法
【专利说明】用于分析涂料添加剂性能的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于35U.S.C.119(e)要求享受于2013年5月6日提交的美国临时专利申请序列号N0.61/820, 004的优先权，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
技术领域
[0003]概括地说，所公开的和主张权利的本发明构思涉及产品测试装置。更具体地说，该装置包括具有显微成像设备的显微镜以及至少一个数据处理系统。该显微成像设备被配置为捕捉对样本进行指示的一个或多个图像，该样本具有应用于基底的基底涂层。所述数据处理系统具有处理器、一个或多个非暂时性处理器可读介质、以及在非暂时性处理器可读介质上存储的处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令被执行时，使得处理器接收由显微成像设备捕捉的一个或多个图像。随后，处理器通过对所述一个或多个图像中的照明变化进行滤波来对所述一个或多个图像进行处理，以识别基底涂层中的一个或多个感兴趣对象；以及对所述一个或多个感兴趣对象进行量化；以及生成对所述一个或多个感兴趣对象的量化进行指示的信号。
【背景技术】
[0004]涂料工业不断地发展以跟上新兴技术与消费趋势的步伐。一些这种趋势是由性能、成本、环境和监管关注来驱动的T12优化、低气味、低V0C、绿色材料、以及可持续材料等等。这些趋势在全球范围内对于通过显著地改变涂料配方在这些新型涂层系统中实现性能的配方调制人员以及专用化学品公司提出了挑战。一些示例包括:对乳液、流变改性剂成分和含量、聚结剂、表面活性剂和乙二醇等等进行改变。这些配方改变通常导致在对这些新涂料进行制造、封装和应用时，增加微泡沫和大泡沫的水平，此时传统的泡沫控制剂(FCA)通常被确定为效率不高或不够有效。
[0005]这些挑战驱动了对用于泡沫控制的新添加剂的开发，新的添加剂在破坏泡沫时更有效，但并不会负面地影响诸如膜质量、光泽度等等之类的其它涂膜属性。在开发和测试期间，通常通过包括表面活性剂溶液中的泡沫击破、处理涂料中的泡沫、应用涂料中的泡沫和兼容性的方法，来评估泡沫控制添加剂和试剂的性能。这些方法包括摇动器研究、闭环循环测试、空气夹带、刷涂、泡沫轻击、滚出(rollout)、通过视觉观察的气泡破灭、刮涂来确定表面缺陷、光泽度、颜色接受性和着色强度。表面活性剂系统中的泡沫击破试验，可能并不代表实际涂料系统中的泡沫性能。一些测试方法(特别是对于应用泡沫来说)允许样本涂层候选物之间具有差别，但这些方法中的评估往往是最薄弱的环节。通常，这些评估通常在本质和主观上是定性的，其基于执行该评估的人员。通常，基于相对的任意排名系统来表示结果，并且在样本涂层候选物之间进行区分是困难的。
[0006]泡沫控制剂或添加剂的一种评估标准是气泡破灭，其是泡沫气泡崩溃的速率。气泡破灭的评估是不平凡的，并且传统上通过视觉观察来监视。通常，将气泡破灭记录成在五分钟的时间段内，气泡破灭百分之九十到百分之百所花费的时间，或者表示成在任意尺度上气泡破灭速率的相对排名。这种主观性评估方法缺乏准确性和可重复性。因此，需要新的技术来准确地描绘泡沫控制剂的特性，区分泡沫控制剂性能，并为消泡机制提供额外的洞察。
【发明内容】
[0007]提供该概括部分以介绍在【具体实施方式】中进一步描述的精选的构思。该概括部分并不是旨在标识所主张权利的主题内容的重要特征或者关键特征，也不是旨在用作为帮助限制所主张权利的主题内容的范围。
[0008]在一个实施例中，描述了一种产品测试装置。该产品测试装置具有:一个或多个成像器，所述一个或多个成像器被配置为捕捉样本的一个或多个图像，其中该样本具有应用于基底的基底涂层；与所述一个或多个成像器通信的处理器；以及与所述处理器通信的非暂时性处理器可读介质。所述非暂时性处理器可读介质存储有处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令被执行时，使得所述处理器接收由所述一个或多个成像器捕捉的所述基底涂层的所述一个或多个图像。所述处理器可执行指令使得所述处理器通过对所述一个或多个图像的像素中的照明变化进行滤波来对所述一个或多个图像进行处理，以识别所述基底涂层的所述一个或多个图像中的一个或多个感兴趣对象。随后，所述处理器可执行指令使得所述处理器对所述一个或多个感兴趣对象的一个或多个属性进行量化。随后，所述处理器可执行指令使得所述处理器生成对所述一个或多个感兴趣对象的所述量化进行指示的一个或多个信号。
[0009]在另一个实施例中，将产品测试装置描述成具有含有显微成像设备的显微镜、以及操作性连接到所述显微镜的至少一个数据处理系统，其中所述显微成像设备被配置为捕捉对样本进行指示的一个或多个图像，所述样本具有应用于基底的基底涂层。所述数据处理系统具有处理器、一个或多个非暂时性处理器可读介质、以及在所述非暂时性处理器可读介质上存储的处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令被执行时，使得所述处理器接收由所述显微成像设备捕捉的所述一个或多个图像。随后，所述处理器通过对所述一个或多个图像中的照明变化进行滤波来对所述一个或多个图像进行处理，以识别所述基底涂层中的一个或多个感兴趣对象。随后，所述处理器对所述一个或多个感兴趣对象进行量化，并生成对所述一个或多个感兴趣对象的所述量化进行指示的信号。
[0010]在另一种型式中，一个或多个非暂时性处理器可读介质被描述成存储有处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令由一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器接收一个或多个图像，所述一个或多个图像指示应用于基底的基底涂层的样本。随后，所述一个或多个处理器可执行指令使得所述处理器在所述基底涂层中的一个或多个感兴趣对象和所述一个或多个图像中的其它对象之间进行区分。随后，所述一个或多个处理器对所述一个或多个图像中的一个或多个感兴趣对象进行量化，并生成对一个或多个二值图像中的一个或多个感兴趣对象的量化进行指示的信号。
[0011]在另一种型式中，描述了一种方法。通过分析样本的图像来执行该方法。所述样本具有应用于基底的基底涂层。通过具有处理器、一个或多个非暂时性处理器可读介质和处理器可执行指令的数据处理系统来分析所述图像，其中所述处理器可执行指令被配置为对所述图像进行处理，并对所述基底涂层中的一个或多个感兴趣对象进行量化。通过以下操作来进一步执行该方法:通过对所述图像的像素中的照明变化进行滤波来对所述图像进行处理，以识别所述基底涂层的所述图像中的所述一个或多个感兴趣对象。通过以下操作来进一步执行该方法:对所述一个或多个感兴趣对象进行量化，并生成对所述一个或多个感兴趣对象的所述量化进行指示的一个或多个信号。
【附图说明】
[0012]图1是根据本公开内容的产品测试装置的示例性实施例的示意图。
[0013]图2是根据本公开内容，在非暂时性处理器可读介质上存储的处理器可执行指令的执行的框图。
[0014]图3是根据本公开内容，由产品测试装置的成像器捕捉的示例性图像的实施例。
[0015]图4是根据本公开内容，由产品测试装置对图3的图像处理后的示例性经滤波图像的实施例。
[0016]图5是根据本公开内容，由产品测试装置对图4的经滤波图像处理后的示例性二值图像的实施例。
【具体实施方式】
[0017]在详细地解释本文所公开的本发明构思的至少一个实施例之前，应当理解的是，本发明构思并不局限于其应用于下面描述中阐述的或者在附图中描绘的部件或步骤或方法的结构和配置的细节。本文所公开的本发明构思可以具有其它实施例，或者能够是以不同方式来实施或执行。此外，应当理解的是，本文使用的措词和术语是为了描述的目的而不应该被认为是任何方式的限制。
[0018]在下面的本发明构思的实施例的详细描述中，为了提供对本发明构思的更加透彻的理解，对众多特定细节进行了阐述。但是，对本领域普通技术人员来说将显而易见的是，可以在不使用这些特定细节的情况下实现本公开内容中的这些本发明构思。为了避免对本公开内容造成不必要的困惑，没有详细描述公知的特征。
[0019]概括地说，本文所公开的本发明构思针对于用于测试产品的方法和系统，更具体地但非限制性地涉及一种产品测试装置，以用于在向基底应用基底涂层之后，对具有未知性能特性的基底涂层中的感兴趣对象(例如，气泡)的数量进行测量，将所测量的数量转换成用于表示要进行测试的基底涂层的一