CN101339140A - 物件瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物件瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法，用于检测至少一待测物件之一瑕疵信息，其包括步骤，选取该待测物件之一全部影像及一部分影像其中之一；设定一瑕疵辨识方法之复数个检测条件；选择以人工方式调整该等检测条件；依该等影像调整该等检测条件；及基于该等检测条件实施该瑕疵辨识方法以检测该待测物件而产生该待测物件之该瑕疵信息。应用本发明，系统自动调整检测条件参数最佳化，以达到更佳的检测率并更符合使用者对检测结果的期望。

Description

物件瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法

技术领域

本发明涉及一种物件瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法，尤其涉及一种用于检测制造成品品质的瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法。

背景技术

在消费性电子市场不断的快速成长，而消费周期却不断缩短的状况下，对于专门的电子制造业者而言，要想掌握市场，快速且高品质的制造是一个相当重要的课题，故能够快速检测电子成品或电子半成品的各种影像检测法或装置也应运而生。

而其中又以利用取得待测物之影像而进行检测的方法，最为广泛地应用在生产线上以辨识物件所存有的瑕疵，以在出货前能剔除瑕疵品，例如用于检测标签是否有贴歪，平面显示器或LCD(Liquid Crystal Display)的成品是否有瑕疵等等，利用影像检测除了可精减人力，增加可靠度及速度之外，更可提供瑕疵统计信息以分析生产线所面临的问题，改善整体制造流程。此外，当面对愈来愈微小的待测物件，以致肉眼无法看清楚时，则更需依赖影像检测技术以挑出瑕疵物件。

但就已知技术而言，通常是先由使用者提供物件瑕疵检测装置正确的待测物件，然后物件瑕疵检测装置将根据待测物件的特性而自动设定参数。一般而言该等自动设定参数的方法是通常很复杂，需要依赖物件瑕疵检测装置的原厂专人进行设定及校调，方能能获得最佳的检测结果，且由于参数决定了检测率的高低，因此当物件瑕疵检测装置的参数校调/设定完毕后，即无法再进一步修正该等参数，此亦间接的限制了检测结果。虽然部分的物件瑕疵检测装置具有训练的能力，但仅设计成取得所需要的信息，并无法提升检测率。

小结而言，已知上述该等设备的瑕疵在于，当待测物件有所变换时，通常需要原厂的专业技师对该等设备重新进行精密的校调后，方能重新适用于下一个待测物件。也因此，当一普通使用者需要改变待测物件时，或在需要频繁更换待测物件的场合下，常导致许多的不便利，也产生许多时间与金钱成本的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种物件瑕疵检测装置及方法、检测条件之调适方法。本发明提出根据使用者输入的信息，针对使用者需求提供快速且可自我训练以增加办识率的辨识装置及方法，及应用该瑕疵辨识方法的自动物件瑕疵检测装置，使用者可自订受测区域并选择系统所内建的瑕疵辨识方法，系统依据不同的瑕疵辨识方法产生不同的参数及预设值，分别在训练阶段及工作阶段时同步与使用者互动而进行参数最佳化的调整，由于使用者并不需了解参数设定的细节，因此能够频繁的更换不同的待测物件，使更有弹性的检测及更准确的检测率得以实现。本发明能够能迅速挑出存有瑕疵的物件，提高出货良率，同时降低人工成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种物件瑕疵检测方法，用于检测至少一待测物件之一瑕疵信息，其特征在于，包括步骤：

选取所述待测物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

设定一瑕疵辨识方法之复数个检测条件；

选择以人工方式调整所述检测条件；

依所述影像调整所述检测条件，及基于所述检测条件实施所述瑕疵辨识方法以检测所述待测物件而产生该待测物件之所述瑕疵信息。

进一步地，上述方法还可包括，

输出调整后之所述检测条件至一数据库。

进一步地，上述方法还可包括，所述设定步骤系由一所述数据库中取得所述检测条件而完成设定。

进一步地，上述方法还可包括，

输出所述瑕疵信息。

进一步地，上述方法还可包括，所述瑕疵辨识方法为一Blob演算法及一patterning matching演算法其中之一，而与该Blob演算法关联的所述检测条件为二值化边界值、亮度对比及物件数量其中之一。

进一步地，上述方法还可包括，所述检测条件为复数个参数。

本发明还提供了一种检测条件之调适方法，用于检测至少一模范物件而获得一瑕疵辨识方法之复数个检测条件，其特征在于，包括步骤：

选取所述模范物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

依所述影像调整所述检测条件；及

选择以人工方式调整所述检测条件。

本发明还提供了一种物件瑕疵检测装置，用于检测至少一待测物件之一瑕疵信息，包括：

一取像装置，以取得所述待测物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

一运算装置，与所述取像装置连结，用于提供一瑕疵辨识方法及与其关联的复数个检测条件并调整该等检测条件，该运算装置基于该等检测条件实施该瑕疵辨识方法以检测所述待测物件而产生该待测物件之所述瑕疵信息；

一显示装置，与所述运算装置连结，以显示所述瑕疵信息。

进一步地，上述装置还可包括，所述运算装置经由人工方式调整所述检测条件；或

该运算装置依所述影像调整该等检测条件。

进一步地，上述装置还可包括，所述取像装置为CCD；

所述运算装置为检测装置、桌上型电脑及笔记型电脑其中之一；及/或

所述显示装置为CRT萤幕、平面显示器及投影机其中之一。

进一步地，上述装置还可包括，所述瑕疵辨识方法为一Blob演算法及一patterning matching演算法其中之一；与该Blob演算法关联的所述检测条件为二值化边界值、亮度对比及物件数量其中之一；

所述检测条件为复数个参数。

与现有技术相比，本发明系提出经由使用者设定所需检测的范围及物件，及选择由系统提供之特定之瑕疵辨识方法。系统自动决定所需之参数。经由每一次的训练及检测，系统显示出训练及检测结果，要求使用者对结果输入对应之回应。经由这样的互动，系统自动调整检测条件参数最佳化，以达到更佳的检测率并更符合使用者对检测结果的期望。

附图说明

图1为本发明具体实施方式所述的物件瑕疵检测装置；

图2为本发明具体实施方式所述的物件瑕疵检测方法于训练阶段之流程图；

图3为本发明具体实施方式所使用的操作软件在训练阶段时之显示介面示意图；

图4为本发明具体实施方式所使用的操作软件在训练阶段执行瑕疵辨识方法时的示意图；

图5为本发明具体实施方式所述的物件瑕疵检测方法于工作阶段之示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

本发明所述的物件瑕疵检测方法系适用于以下的物件瑕疵检测装置，请参照图1，系为本发明所述的物件瑕疵检测装置。图1中的物件瑕疵检测装置10系包括取像装置11、运算装置12及显示装置13，图1中更包括待测物件14。其中本发明所述的物件瑕疵检测装置10系用于检测待测物件14之瑕疵，取像装置11为CCD，运算装置12为检测装置、桌上型电脑或笔记型电脑，显示装置13为CRT萤幕、平面显示器或投影机，待测物件14系为PCB板，其拟利用本发明所述的物件瑕疵检测装置检测PCB板背面插件处的焊接锡点是否合乎品管标准。本发明所述的物件瑕疵检测方法基本上系架构于以上的物件瑕疵检测装置。

以下为描述本发明所提出的物件瑕疵检测方法。本方法可略分为两阶段，分别为训练阶段及工作阶段。训练阶段系指将本发明所述的物件瑕疵检测方法应用于实际生产线之前，先对执行本发明所述的物件瑕疵检测方法所需要的检测条件进行调整，也就是最佳化检测条件，待检测条件最佳化完毕后，本发明所述的物件瑕疵检测方法进入工作阶段，除可直接利用最佳化检测条件对待测物件进行检测外，同时本发明所述的物件检测方法亦允许使用者依生产线实际状况随时介入，微调整最佳化后的检测条件。

先描述训练阶段的实施方法，请参照图2，为本发明所述的物件瑕疵检测方法于训练阶段之流程图，图2中包括以下步骤：取得待测物件之影像201、使用者选定需检测的物件及方式202、系统根据瑕疵辨识方法自动设定参数203、系统执行训练204、要求使用者回应训练结果205、调整参数设定206、输出检测信息207及输出检测条件209等步骤；另外图1中更包括检测条件数据库208。请特别注意，在训练阶段中，所采用的待测物件即PCB板非为瑕疵品，其背面插件处的焊接锡点为合于品质管制的标准焊接锡点，训练阶段将利用标准的待测物件进行瑕疵辨识方式的参数最佳化训练。

进行训练时，以CCD(Charge Coupled Device，感光耦合元件)作为取像设备，并配合LED光源或其它光源以取得待测物件之影像，即PCB板背面的全部或一部分区域的影像(即取得待测物件之影像201此一步骤)，而后CCD将取得之影像传送至检测装置即运算装置后，透过安装于检测装置中的操作软件(对于操作软件更进一步的实施内容将于后文中继续说明)，在取得的PCB板影像中进一步选取特定的检测区域，并透过操作软件的介面选定的瑕疵辨识方法并且设定瑕疵辨识方法的参数，(即使用者选定需检测的物件及方式202此一步骤)，请特别注意，瑕疵辨识方法指用于分析特定检测区域内之影像的演算法，也就是检测装置将藉由此种演算法来判定特定检测区域内的锡点焊接是否合于规格。本实施例以Blob演算法及patternmatching演算法为例说明，但本发明所述之瑕疵辨识方法，非仅限于上述两种。

首先检测装置根据使用者选定的瑕疵辨识方法从检测条件数据库208中找出对应于该瑕疵辨识方法的检测条件，也就是关于该种瑕疵辨识方法所需使用到的参数，基本上不同的瑕疵辨识方法会对应不同的参数，以本实施例所采用的Blob演算法为例，需使用到如二值化边界值、亮度对比，范围内物件数量等的参数，进行训练时，先对该等参数设定合理的初始值(即系统根据瑕疵辨识方法自动设定参数203此一步骤)，此时由于待测物件为合于品质管制的标准待测物件，因此可依据该等标准待测物件而逆向运算出瑕疵辨识方法的参数，依此计算所得的参数理应为最佳值，此即训练过程(即系统执行训练204此一步骤)。

训练完成后，本方法将对使用者显示最佳化后的参数，并要求使用者回应是否接受该等参数，如提出如Blob数量是否正确或每个Blob的面积大小是否合适等的问题，(即要求使用者回应训练结果205此一步骤)，此时倘使用者对于训练结果并不满意，也就是使用者可能对于训练所得到的检测条件仍认为不甚妥适，此时本方法允许使用者利用设置于检测装置上的操作软件的互动介面，以人工方式自行微调整该等参数(即调整参数设定206此一步骤)，互动介面和使用者的互动方式可为提问是非问句，选择题方式或简单的直接要求使用者输入参数值等，如提示使用者输入检测Blob数量是否正确及以每个Blob的面积大小，使用者可输入正确须被检测出来的Blob数目，并直接画出正确的面积大小，经由允许使用者介入调整该等检测条件，可使得训练后的检测条件更符合使用者期待并提高检测率。

最后，运算装置将所有经最佳化后的参数输出(即输出检测条件209此一步骤)，同时并输出相关的检测信息(即输出检测信息207此一步骤)，如特定检测区域之座标值、检测流程、所开启档案及相关电脑设定等的信息，其中无论是检测条件或检测信息，均可采用档案、讯号、图像等方式储存在档案系统或其他储存媒介中，如此即可存档并交由其他检测装置存取并检测其他待测物件。

当以上所述之训练阶段完成后，表示所采用的瑕疵辨识方法之参数值已设定在可接受的范围内，可供后续在工作阶段中实际应用该种物件瑕疵检测方法以检测出不合规格的待测物件。

以下将更进一步描述本发明所述的物件瑕疵检测方法在训练阶段时所使用的操作软件介面。请参照图3，为本发明所使用的操作软件在训练阶段时之显示介面示意图。图3中包括待测物件之区域影像301、待测物件之区域影像放大区302、选定区域303及检测条件栏位304，其中选定区域303为待测物件需要检测的区域，PCB板背面的全部或一部分区域的影像将显示在待测物件之区域影像301，而操作软件可将待测物件之区域影像301放大显示在待测物件之区域影像放大区302，使用者参考待测物件之区域影像放大区302的影像，选取选定区域以特定待测物件需要检测的区域，而后使用者可利用操作软件的检测条件栏位304，设定各种检测条件，其至少包括设定更详细的座标信息、选定瑕疵辨识方法及其参数等，本实施例使用Blob及pattern matching等演算法来判定锡点焊接是否正确。

请参照图4，为本发明所使用的操作软件在训练阶段执行瑕疵辨识方法时的示意图。图4中包括训练进行显示403及检测信息栏位404，训练将以选定区中所显示出的待测物件为基准进行，由于待测物件为合于品质管制的标准待测物件，因此训练所得的检测条件为最佳化的检测条件，当训练正在进行时，操作软件将显示出训练进行显示403，而训练结果，将显示于检测信息栏位404以供分析。

以下是描述工作阶段的实施方法，请参照图5，为本发明所述的物件瑕疵检测方法于工作阶段之示意图。图5中包括根据检测信息取得受测影像501、根据输出相关信息实施检测503、提示使用者回应检测结果505、调整参数设定506、判断是否有瑕疵507、显示瑕疵信息508及使用者修正瑕疵509等步骤；另外图5中更包括检测信息502及检测条件504。

本发明所述的物件瑕疵检测装置在工作阶段时，首先检测装置根据检测信息502，自动取得待测物件的特定检测区域303的座标值，(即根据检测信息取得受测影像501此一步骤)，然后检测装置根据检测条件504实施对待测物件检测(即根据相关信息实施检测503此一步骤)，此时所使用的检测条件，为训练阶段得到的最佳化参数，检测完成后，检测装置将显示待测物件之瑕疵并提示使用者回应检测结果，(即提示使用者回应检测结果505此一步骤)，此时倘使用者对于训练结果不甚满意，则使用者可利用检测装置中的操作软件的互动介面进行回应，检测装置据此调整检测条件(即调整参数设定506此一步骤)，若使用者针对检测结果不甚满意，如同在训练阶段所述，使用者可以人工方式自行微调整该等检测条件，如输入正确之检测Blob数量及以每个Blob的面积。经由允许使用者介入调整该等检测条件，可使得检测条件更符合使用者期待并提高检测率，若使用者未有所回应，则检测装置将直接以使用者选定的瑕疵辨识方法判断待测物件是否存有瑕疵(即判断是否有瑕疵507此一步骤)，若未发现瑕疵则继续对PCB板背面其他区域进行检测，若有发现瑕疵则检测装置将显示瑕疵信息，其中包括对于瑕疵的相关统计信息(即显示瑕疵信息508此一步骤)，使用者在得知相关的瑕疵信息后，即可依据该等信息进一步修正待测物件的瑕疵(即使用者修正瑕疵509此一步骤)。

请特别注意，本发明所述的检测装置能够通过操作软件或轫体控制取像装置，以取得待测物件在某一座标上的全部或部分的影像，对于同一座标的影像可有数种取像方法，包括使用不同光源种类、不同颜色或不同强度之光源或不同角度或不同距离打光等方式，且检测装置可依据不同之瑕疵辨识方法的需求而取得数张同一座标但以不同取像方式取得之影像以作为检测之依据。显示瑕疵信息可直接显示有瑕疵处之影像，或是显示座标。不同种类之瑕疵可用不同方法显示之，例如使用不同的瑕疵圈选此瑕疵。和使用者的互动方式可为提问是非问句，选择题或简单的参数设定等。使用者发现有瑕疵后可修复之并再次检测是否成功。检测信息可储存、统计，以获得进一步的信息。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种物件瑕疵检测方法，用于检测至少一待测物件之一瑕疵信息，其特征在于，包括步骤：

选取所述待测物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

设定一瑕疵辨识方法之复数个检测条件；

选择以人工方式调整所述检测条件；

依所述影像调整所述检测条件，及基于所述检测条件实施所述瑕疵辨识方法以检测所述待测物件而产生该待测物件之所述瑕疵信息。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

输出调整后之所述检测条件至一数据库。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定步骤系由一所述数据库中取得所述检测条件而完成设定。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括

输出所述瑕疵信息。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述瑕疵辨识方法为一Blob演算法及一patterning matching演算法其中之一，而与该Blob演算法关联的所述检测条件为二值化边界值、亮度对比及物件数量其中之一。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测条件为复数个参数。

7、一种检测条件之调适方法，用于检测至少一模范物件而获得一瑕疵辨识方法之复数个检测条件，其特征在于，包括步骤：

选取所述模范物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

依所述影像调整所述检测条件；及

选择以人工方式调整所述检测条件。

8、一种物件瑕疵检测装置，用于检测至少一待测物件之一瑕疵信息，其特征在于，包括：

一取像装置，以取得所述待测物件之一全部影像及一部分影像其中之一；

一运算装置，与所述取像装置连结，用于提供一瑕疵辨识方法及与其关联的复数个检测条件并调整该等检测条件，该运算装置基于该等检测条件实施该瑕疵辨识方法以检测所述待测物件而产生该待测物件之所述瑕疵信息；

一显示装置，与所述运算装置连结，以显示所述瑕疵信息。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述运算装置经由人工方式调整所述检测条件；或

该运算装置依所述影像调整该等检测条件。

10、如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述取像装置为CCD；

所述运算装置为检测装置、桌上型电脑及笔记型电脑其中之一；及/或

所述显示装置为CRT萤幕、平面显示器及投影机其中之一。

11、如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述瑕疵辨识方法为一Blob演算法及一patterning matching演算法其中之一；与该Blob演算法关联的所述检测条件为二值化边界值、亮度对比及物件数量其中之一；

所述检测条件为复数个参数。

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