CN111175302A - 复合检测条件的光学影像自动撷取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在揭露一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其运用取像装置及光源的互相搭配而进行待测物的光学影像撷取作业，以在不同波段的光线照射下，有效取得良/劣品的检测结果，进而提升检测效率。
Description
技术领域
本发明有关于一种检测方法，其尤指一种透过复合检测条件进行光学影像自动撷取的方法。
背景技术
生产在线完成的产品，早期采用人工检测的方式进行质量控管。由于人眼的视觉感受有其局限性，以致会有主观认知差异，例如无法详细判断快速移动、微米至奈米级精细尺寸的产品中的缺陷，或者是外部检测环境、产品本身的特殊条件对于光谱的可见区域的限制，造成无法确切于人眼内呈现产品中的缺陷。后来发展出以人工搭配仪器的方式进行品管作业，然而，因检测人员的生理状态抑或是操作仪器不当等疏失，亦常发生漏检问题。
现今，拜科技进步所赐，机器视觉检测方法取代人眼视觉检测的时代已来临，各领域的业界开始启用自动检测方式取代人工检测。自动检测方式一方面除了可以减少大量人力之外，同时亦得以克服大部分的检测条件，将检测精度、检测速度一并提升，进而改善习知采用人力检测所产生的缺失，在检测效果上具有相当的客观性及泛用性。
而对于平面产品的检测，如印刷电路板(Printed circuit board,PCB)、显示面板(Display Panel)或玻璃(Glass)等，产业上即有运用机器视觉中，非接触方式的光学技术予以检测者。以印刷电路板为例，在该领域中，自动光学检测为制程上常见的代表性手法，习知做法为利用不同方向或光线强度不同的光源对印刷电路板进行照射，以使影像产生色阶的差异进行影像撷取，再透过数据资料库中符合合格产品的图式、参数，与撷取到的该印刷电路板的影像进行分析、比对。
承接前段，印刷电路板的检测过程中，采用不同强度或不同方向发射的光线予以照射后，仅能取得该印刷电路板在该光线下的色阶差异表现，而无法确实获取在其他光学条件下所能显示的瑕疵辨识信息。例如，施以反射光，可检测该印刷电路板的刮痕，却无法检测其有无破洞；施以穿透光，则可检测该印刷电路板的破洞，而无法检测其是否有刮痕。
同理，以不同方向的光源先后分别照射印刷电路板，再先后进行影像撷取，其所取得的图像分析虽足以有效辨识缺陷存在的信息，但却须耗费较多时间。例如，先施以反射光扫描检测该印刷电路板的刮痕，其后施以穿透光，接着扫描检测该印刷电路板的破洞，此使得扫描检测所需时间耗费至少两倍的时间。
职是之故，本发明人鉴于上述所衍生的问题，本于发明改良的意念，着手研发解决方案，经多时的构思而有本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法产生，以服务社会大众及促进产业的发展。
发明内容
本发明的一目的提供一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其以取像装置及光源适配进行待测物影像的撷取，而可由影像数据中各色图层所呈现的信息，有效辨识待测物的瑕疵，进而提升检测结果的精准度及检测效率。
本发明的一目的提供一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其藉由待测物经不同波段的光线照射，与取像装置的感光组件本身功能的相互作用下而取得的各色图层的影像信息，可供明显判断待测物是否存有瑕疵。
为了达成上述所指称的各目的与功效，本发明揭露一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其包含：提供一检测平台；提供一取像装置，相对该检测平台而锁定一影像区域；提供至少一光源，包含至少二波段的光线照射该影像区域的至少一侧；一待测物进入该影像区域受该些光线所照射，由该取像装置进行取像，取得包含该些波段的光线与该待测物的一影像数据，并且将该影像数据与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得一检测结果。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该光源与该取像装置设置于该检测平台的同一侧。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该影像数据分别包含一红色图层与一绿色图层的影像信息，且个别将该红色图层与该绿色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该些波段的光线为一红色波段以及一绿色波段。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该影像数据分别包含一红色图层与一蓝色图层的影像信息，且个别将该红色图层与该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该些波段的光线为一红色波段以及一蓝色波段。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该影像数据分别包含一绿色图层与一蓝色图层的影像信息，且个别将该绿色图层与该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该些波段的光线为一绿色波段以及一蓝色波段。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该影像数据分别包含一红色图层、一绿色图层以及一蓝色图层的影像信息，且个别将该红色图层、该绿色图层以及该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该些波段的光线为一红色波段、一绿色波段以及一蓝色波段。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该取像装置为一照相机构或摄影机构。
于本发明的一实施例中，其亦揭露该光源设置于该检测平台的一侧，该取像装置设置于该检测平台的另一侧。
附图说明
图1：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的流程图；
图2A：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取系统的示意图1；
图2B：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取系统的示意图2；
图3：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的影像数据参考图；
图4A：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的分色影像信息参考图1；以及
图4B：其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的分色影像信息参考图2。
【图号对照说明】
1 光学影像自动撷取系统
8 待测物
9 检测平台
10 取像装置
100 影像区域
102 影像数据
12 光源
L1 光线
L2 光线
L3 光线
S10 步骤
S12 步骤
S14 步骤
S16 步骤
S18 步骤
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
先前技术所载，习知针对待测物进行自动光学检测的方法，存在着无法同时撷取不同光学条件下的影像其图像进行比对。因此，本发明遂提出一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，解决传统待改进的问题，以提升检测结果的精准度及检测效率，并且于下述详尽说明。
在此说明本发明的一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，请参阅图1，其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的流程图。如图所示，本发明的步骤包含：
步骤S10：提供一检测平台；
步骤S12：提供一取像装置，相对该检测平台而锁定一影像区域；
步骤S14：提供至少一光源，包含至少二波段的光线照射该影像区域的至少一侧；
步骤S16：一待测物进入该影像区域受该些光线所照射，由该取像装置进行取像，取得包含该些波段的光线与该待测物的一影像数据；以及
步骤S18：将该影像数据与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得一检测结果。
接续说明为达成本发明方法的系统的构件组成，请参阅图2A以及图2B，其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取系统的示意图1、2。如图所示，本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取系统1包含：一取像装置10及至少一光源12，取像装置10设置于一检测平台9的一侧，并且相对检测平台9而锁定一影像区域100。光源12可与取像装置10设置于检测平台9的同一侧(如图2A)，亦可光源12设置于检测平台9的一侧，取像装置10设置于检测平台9的另一侧(如图2B)，其包含至少二波长的光线L1、L2照射影像区域100的至少一侧。取像装置10于影像区域100撷取影像而获得影像数据102。
上述的取像装置10为一照相机构或摄影机构。
上述的光源12如图2A所示，可为具有复数种光线波段的灯具所组成，而可依据检测人员的照射需求，一次发出两种波段(颜色)以上的光线L1、L2照射其进入影像区域100的一待测物8。亦可如图2B所示，设置多只光源12于检测平台9的另一侧，每一只光源12分别发出一波段的光线L1、L2、L3照射待测物8；其中，该些波段的光线可为人眼所能接收的可见光波段，或者为检测软件可读取、分析、比对的不可见光波段。
上述的检测软件，不限制其为何软件，只要能够对影像数据102的各色图层进行解析皆可为之，例如:Adobe Photoshop CC。
上述的待测物8可为一印刷电路板、显示面板或玻璃。
复参阅图1以及图2A，以下说明本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的流程，针对待测物8进行自动光学检测作业时，将执行步骤S10至步骤S18。首先，检测平台9、取像装置10以及光源12，已经如上揭图2A、文所述的工作位置就定位。当待测物8经由输送带(未图示)或者是机械手臂(未图示)进入检测平台9时，光源12发出的光线L1、L2照射位于影像区域100的待测物8，而取像装置10则对影像区域100中经光线L1、L2照射产生影像变化的待测物8进行取像。之后取像装置10取像获取影像数据102，再将影像数据102与待测物8其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于待测物8的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对。尔后，得出检测结果，知悉经检测的待测物8为良品，抑或为具有瑕疵的劣品。
请一并参阅图3、图4A以及图4B，其为本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法的影像数据参考图、分色影像信息参考图1以及分色影像信息参考图2。具体而言，光源12若发射一绿色波段的光线L1、一蓝色波段的光线L2，以图3所示，即为待测物8藉由光源12照射产生的影像变化样貌，亦为取像装置10于影像区域100取像所得的影像数据102，而以灰阶光学条件下呈现影像信息。接续如图4A以及图4B所示，影像数据102透过检测软件分色处理后，产生具有绿色图层的影像信息(图4A)，以及具有蓝色图层的影像信息(图4B)。由于以绿色波段的光线L1、蓝色波段的光线L2照射待测物8时，取像装置10的感光组件(未图示)针对不同光线L1、L2具有感光差异。亦即，当绿色波段的光线L1照射待测物8时，影像数据102色彩的绿色部分具有较丰富的表现；同理，当蓝色波段的光线L2照射待测物8时，影像数据102色彩的蓝色部分具有较丰富的表现。因此，影像数据102经分色处理后，各颜色图层的影像信息即具有明显差异，而可与待测物8其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于待测物8的无瑕疵待测物其分色影像信息进行辨识、比对作业。
承接前段，图4A所示，其影像信息以低亮度灰阶的光学条件来显示影像数据102的绿色波段图层，而得以清楚判别较为明亮的区块是否存有缺陷。如该图4A中右方圆圈框选处的箭头所标示的缺陷，即可明显区分出该缺陷与待测物8的其他部分有所不同，但该图4A中左方圆圈框选处的箭头所标示的瑕疵，因位于阴暗的区块而不易加以辨识。同样地，图4B所示，其影像信息以高亮度灰阶的光学条件来显示影像数据102的蓝色波段图层，而得以清楚判别其在绿色波段图层中原本较为阴暗的区块是否存有缺陷。如该图4B中左方圆圈框选处的箭头所标示的瑕疵，即可明显区别出该瑕疵与待测物8的其他部分有所不同，然该图4B中右方圆圈框选处的箭头所标示的缺陷，因其本即位于明亮的区块，在亮度提高的情形下，反而受光污染致难以清楚予以辨别。故，本发明的光学影像自动撷取方法，可以将待测物的不同态样的缺陷/瑕疵同时予以显像，而便于检测人员、检测软件辨识待测物的优劣。
其中，为了因应待测物8本身的色彩呈现态样，光源12的光线波段可对应变化。例如光源12可为发射绿色波段的光线L1与红色波段的光线L2、红色波段的光线L2与蓝色波段的光线L3，或者是绿色波段的光线L1、红色波段的光线L2以及蓝色波段的光线L3。又，绿色波段光线L1、红色波段光线L2，以及蓝色波段光线L3三种光线的强度可以不同、部分相同或相同的方式排列组合运用。而根据光源12发射的光线为何种波段及强度的光线，即可分出相应的颜色图层，以便于检测人员、检测软件进行瑕疵的分析、比对。
综上所述，本发明的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，经由取像装置的感光组件与光源发射不同波段光线照射待测物的相互作用下，而同时取得各颜色图层的影像信息，可明显且有效率地判断待测物是否存有缺陷。于此，本发明的光学影像自动撷取方法，已有效改善传统对待测物施行自动光学检测时所产生的缺失问题。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (12)
1.一种复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其包含:
提供一检测平台；
提供一取像装置，相对该检测平台而锁定一影像区域；
提供至少一光源，包含至少二波段的光线照射该影像区域的至少一侧；
一待测物进入该影像区域受该些光线所照射，由该取像装置进行取像，取得包含该些波段的光线与该待测物的一影像数据；以及
将该影像数据与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得一检测结果。
2.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该光源与该取像装置设置于该检测平台的同一侧。
3.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该影像数据分别包含一红色图层与一绿色图层的影像信息，且个别将该红色图层与该绿色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
4.如权利要求1或3所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该些波段的光线为一红色波段以及一绿色波段。
5.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该影像数据分别包含一红色图层与一蓝色图层的影像信息，且个别将该红色图层与该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
6.如权利要求1或5所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该些波段的光线为一红色波段以及一蓝色波段。
7.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该影像数据分别包含一绿色图层与一蓝色图层的影像信息，且个别将该绿色图层与该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
8.如权利要求1或7所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该些波段的光线为一绿色波段以及一蓝色波段。
9.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该影像数据分别包含一红色图层、一绿色图层以及一蓝色图层的影像信息，且个别将该红色图层、该绿色图层以及该蓝色图层的影像信息与该待测物其无瑕疵部分的分色影像信息，或相同于该待测物的无瑕疵待测物其分色影像信息进行比对，而取得该检测结果。
10.如权利要求1或9所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该些波段的光线为一红色波段、一绿色波段以及一蓝色波段。
11.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该取像装置为一照相机构或摄影机构。
12.如权利要求1所述的复合检测条件的光学影像自动撷取方法，其特征在于，其中该光源设置于该检测平台的一侧，该取像装置设置于该检测平台的另一侧。
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