TW200825367A - System and method for image measuring - Google Patents

Description

200825367 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明涉及一種影像量測系統及方法。 【先前技術】 品質是一個企業保持長久發展能力的重要因素之 一，如何保證和提高產品品質，是企業活動中的重要内容。 製造工廠在批量生產產品前需生產出幾件樣品進行量測， 以檢驗產品是否存在品質問題，如工件的尺寸和形狀是否 在公差規定範圍内等。 隨著電腦技術的發展及應用，量測技術不再局限於人 工的操作，電腦在工件檢驗活動中被大量的引入，提高了 檢驗準確性。在對樣品進行量測時，人工將工件放入量測 機台二透過電腦控制進行量測。但是在量測過程中量測效 率不南」量測過財不能直觀的把制結果資訊反映出 來’且夏測同樣的工件時仍然需要進行重複的操作，量測 馨功能不齊全。 【發明内容】 雲於又上内谷，有必要提供一種景多像量測系統及方 法，其可直觀的反映出量測資訊，同時自動編輯程式碼， 完成相同工件的量測，提高量測效率而且量測功能齊全。 種#像m统’包括影像量測機台及電腦 電細匕括·邊界尋找模組，用於尋找影像量測機台掃插： 傳輸過來的工件影像，根據影像中點陣灰度的不同來確定 所述工件影像邊界；量測模組，用於分析計算上述工件影 200825367 像的座標系和工件影像各個元素，得出所述工件影像各個 元素的量測資訊；及量測程式記錄模組，用於以代碼形式 _記錄量測上述工件影像時的量測狀況資訊，並生成影像自 動量測程式。 一種影像量測方法，其利用電腦對放置於影像量測機 台的工件進行影像量測。該量測方法包括如下步驟：a.透 過影像量測機台獲取工件的影像；b.將所述工件的影像傳 送至電腦；c.透過影像中點陣灰度的不同確定所述工件影 * 像的邊界；d·分析計算上述工件影像的座標系和工件影像 各個元素，得出所述工件影像各個元素的量測資訊；及e. 以程式碼的形式記錄上述從步驟a到步驟d的所有量測流 程，生成影像自動量測程式。 相較于習知技術，所述之影像量測系統及方法，透過 電荷耦合器件進行非接觸式的量測，將相關量測資訊生成 程式碼，可以自動完成相同工件的量測，同時能直觀的反 φ 映出量測資訊，提高了量測的效率，而且量測功能更齊全。 【實施方式】 參閱圖1所示，係本發明影像量測系統較佳實施例的 硬體架構圖。該影像量測系統主要包括影像量測機台1及電 腦2。所述影像量測機台1安裝有電荷耦合器件（Charge Coupled Device，簡稱CCD) 10，用於將光信號轉換為電信 號；鏡頭11，用於攝取量測對象；燈源12，可提供環光、 輪廓光、同轴光等不同光源，便於鏡頭11從不同角度攝取 工件；工作平臺13，用於作為工作載台，載放工件。所述 200825367 電腦2包括主機20及顯示器21。該電腦1還包括鍵盤、滑鼠 等元件，但是為了使本較佳實施例描述的更加簡潔，這些 .元件在圖1中沒有顯示。所述主機2〇内安裝有光源控制卡 • 22、衫像榻取卡23及計數卡24。其中光源控制卡22是用於 控制機臺燈源12的開啟狀況及亮度情況；影像擷取卡23是 用於擷取CCD10輸出的影像；計數卡24用於讀取當前量測 的元素在當前座標系下的座標值。應用伺服器2還包括有多 個軟體功能模組，用於獲取量測工件的影像，並對該獲取 的影像進行量測。所述顯示器21用於提供用戶操作介面， 動態顯示系統操作狀態，顯示量測結果，及透過該用戶操 作介面，用戶可以訪問主機2〇中的軟體程式。 參閱圖2所示，是應用伺服器2的功能模組圖。本發明 所稱的模組是完成特定功能的電腦程式段，比程式更適合 於描述軟體在電腦中的執行過程，因此本發明對軟體的^ 述都以模組描述。 ^ > 所述主機20主要包括：邊界尋找模組2〇〇，量測模組 2〇1，量測程式記錄模組202，顯示模組2〇3、儲存模組2〇4 及自動量測模組205。 所述邊界尋找模組200用於透過尋邊工具尋找所述 CCD10所傳輸過來的透過鏡頭11成像而形成的工件影像的 邊界上的點、線、圓及圓弧等，根據影像中點陣灰=的不 同來確定所述工件影像邊界。 又 /所述量測模組201用於分析計算上述工件影像的座擦 系和工件影像的各個元素（包括點、線、圓等），得出所述 200825367 的：素的量測資訊。在本較佳實施例中，所述 用戶所、琴^糸疋以影像量測機台1的機械座標系為參照對 的各個^的座標系進行相互轉換。所述的計算工件影像 如將某^、包_1 件影像元素的m位置進行計算（例 擇的座棹^點几素在機械座標系上的座標轉換成在上述選 (例如til上的座標）、對元素與元素之間的關係進行計算 所述:兩個點元素之間的相對座標位置）等操作。 上述工^ =測程式記錄模組202用於以代碼形式記錄量測 式。所述的〜2象時的量測狀況資訊，並生成影像自動量測程 訊的代碼、=測程式記錄模組202記錄包括生成量測狀況資 所述的量測扁澤所生成的代碼、運行編譯後的代碼等部分。 素、座^狀况資訊包括量測過程中的尋邊工具、量測元 所有生成，息冓建元素、座標等資訊。在本較佳實施例中，

Basic)绝意'則狀况貧訊的代碼都是利用一 VB ( visual ；、、、扁譯器編寫的程式碼。 像各個組2G3用於透過顯示器21顯示所述工件影 選擇的所*的1測資訊。所述元素的量測資訊包括當前所 素，包括si的座標系，在每—個座標系下所量測的所有元 量测的每、4、K等；所述所有元素的量測結果，包括 的起點座/點％素的座標值及點的方向，每—條線元素 每一個圓i中點座標、終點座標、線的方向及直線度等， 所述量測^射心點座標、半徑、直徑、及®度等；及 所述錄模組观所記錄下來的程式碼等。 =子权組2 G 4用於儲存上述量測模組搬計算所 200825367 得出的工件影像的元素資訊，以及上述量測程式 搬所記錄的程式碼，並儲存於主卿的記憶體中。、、、且 •所述自純顺組2咖於在孩量勒同工件 •候利用所述里測輕式記錄模組2〇2記錄生成的影像自動量 測程式對該相同的工件進行自動量測。 參閱圖3所示，是本發明影像量測方法較佳實施例的 實施流程圖。首先。步驟請，啟動該影像量測系統，並 0 檢測系統硬體是否出錯。 步驟S11，當檢測到硬體出現錯誤時，系統發出錯誤 提示對話方塊，提示相應的錯誤資訊。 當沒有檢測到硬體錯誤時，進入步驟S12，進入影像 量測系統主介面。 步驟S13，相關工作人員透過光源控制卡22開啟機臺 燈源12，並調節鏡頭11的光源亮度。所述燈源12可以提供 環光、輪廓光、同軸光等不同光源，便於鏡頭不同角 _ 度攝取放於工作平臺13上的工件。 步驟S14 ’所述工作人員透過移動影像量測機台1的Z 軸和XY平臺’使鏡頭n可以獲取所需的工件影像，CCD1〇 將該工件影像的光信號轉換為電信號傳送至主機2〇，安裝 於主機20中的影像擷取卡23擷取該cCDi〇輸出的影像，並 顯示於顯示器21上。 步驟S15 ’邊界尋找模組2〇〇透過尋邊工具尋找所述 CCD10所傳輸過來的工件影像的邊界上的點、線、圓及圓 弧等’根據影像中點陣灰度的不同來確定所述工件影像的 200825367 邊界。 /步驟S16，量測模組施分析計算上述工件影像的座標 ♦系和工件影像的各個元素，得出對所述工件影像的各個元 ，素的量測資訊，並由顯示模組2〇3顯示於顯示器21上。在本 較佳實施例中’所述的計算座標系是以影像量測機台工的機 械座標系為參照對用戶所選擇的座標系進行相互轉換。所 述的計算工件影像的各個元素包括對工件影像元素的空間 馨位置進行計算（例如將某一個點元素在機械座標系上的座 標轉換成在上述選擇的座標系上的座標）、對元素與元素之 間的關係進行計算（例如計算兩個點元素之間的相對座標 ^置）等操作。所述卫件影像各個元素的量測資訊包括當 月’J所k擇的所有的座標系；在每一個座標系下所量測的所 f元包括點、線、圓等；所述所有元素的量測結果， i括1測的每-個點元素的座標值及點的方向，每一條 ^的起點座標、中點座標、終點座標、線的方向及直線 • =4’母-素的中心、點座標、半徑、直徑、及圓产 荨，及所述量_式記錄餘地所記錄下來雜式瑪等。 V娜17 ’儲存核組204儲存上述量測模組2〇1計 :出的工件影像各個元素的量測資訊於主機2〇的 马了使量測同樣的 旦加 、一，τ町3从筏照上述的流程 I:可以從步驟S13，調節鏡頭U的光源亮度開始 二驟sl6,量測模組逝對工件影像進行的量測，由量 錄模組2(32以代碼的形式記錄量測上述工件影像 11 200825367 所有量測資訊，包括影像量測機台1的位置、光源類型、燈 光的亮度及操作者在量測過程中的相關操作資訊，該相關 .操作資訊包括尋邊工具、量測元素、座4示糸構建元素和座 .標等資訊等，生成影像自動量測程式，並將該影像自動量 測程式儲存於主機20的記憶體中。 參閱圖4所示，是本發明利用自動量測程式量測工件 影像的實施流程圖。首先，步驟S2〇，工作人員打開影像 自動量測程式。 步驟S21，工作人員手動調節待量測的工件的位置， 使影像量測機台1的鏡頭11可以準確的擷取到該工件的影 像0 步驟S22，自動量測模組205利用所述·影像自動量測程 式’開始對所述工件進行量測。 步驟S23，所述自動量測模組205在量测工件影像的過 程中即時判斷是否有錯誤發生，如擷取不到工件影像等。 若有錯誤發生，則步驟S24，所述的影像量測程式提 示錯誤代碼位置及原因，以便工作人員進行處理，並結束 量测流程。 若沒有錯誤發生，則在工件量測完畢後，結束量洌漭 程。 、机 ^本發明所提供的影像量測系統與方法透過電荷輛人 器件進行非接觸式的量測，將相關量測f訊生成程式^ =以自動完成相同工件的量測，同時能直觀的反映出量娜 貝訊，提高了量測的效率，而且量測功能更齊全。 12 200825367 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明。任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和 .範圍内，當可做更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視 後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明影像量測系統的較佳實施例的硬體框架 圖。 圖2係圖1中應用伺服器的功能模組圖。 * 圖3係本發明影像量測方法較佳實施例的實施流程 圖。 圖4係本發明利用自動量測程式量測工件影像的實施 流程圖。 【主要元件符號說明】 影像量測機台 1 電荷耦合器件 10 鏡頭 11 燈源 12 工作平臺 13 電腦 2 主機 20 顯示器 21 光源控制卡 22 影像擷取卡 23 計數卡 24 13

Claims (1)

1. 200825367 十、申請專利範圍 1 · 一種影像量測系統，包拉影像量測機台及電腦，其中， . 所述電腦包括： •邊界尋找模組，用於尋找影像夏測機台掃插並傳輪過來 的工件影像，根據影像中黠陣灰度的不同來確定所述二 件影像邊界； 量測模組，用於分析計算上述工件影像的座標系和少: _ 影像的各個元素，得出所述工件影像各個元素的*剎貢 訊；及 量測程式記錄模組，辨於以代碼形式記錄量測上述义件 影像時的量測狀況資訊，益生成影像自動量測程式。 2.如申請專利範圍第工項所述之衫像量測系統，其中，所 述的電腦還包括： 顯示模組，用於顯示所述工件影像各個元素的量剎舅訊 及所述的代碼；及 ” _ 儲存模組，用於儲存所述工件影像各個元素的耋洳資 訊。 3·如申請專利範圍第1項所述之影像量測系統，其中，所 述之電腦還包括： 自動量測模組，用於當下次量測與上述工件相同的少件 的時候，利用所述量測程忒記錄模組記錄生成的影像自 動量測程式對該相同的工件進行自動量測。 4·如申請專利範圍第1項所述之影像量測系統，其中，戶斤 述之工件影像各個元素的耋測資訊包括··當前所遽#的 200825367 所有的座標系；在每一個座標系下所量測的所有元素， 包括點、線、圓；所述所有元素的量測結果，包括量測 . 的每一個點元素的座標值及點的方向，每一條線元.素的 起點座標、中點座標、終點座標、線的方向及直線度， % 每一個圓元素的中心點座標、半徑、直徑、及圓度。 5·——種影像量測方法，其利用電腦對放置於影像量測機台 的工件進行影像量测，該量测方法包括如下步驟： a.透過影像量測機台獲取工件的影像； * b.將所述工件的影像傳送至電腦； c·藉由影像中點陣灰度的不同確定所述工件影像的邊 界， d.分析計算上述工件影像的座標系和工件影像各個元 素，得出所述工件影像各個元素的量測資訊；及 e·以程式碼的形式記錄上述從步驟a到步驟d的所有量測 流程，生成影像自動量測程式。 φ 6 ·如申請專利範圍第5項所述之影像量測方法，其中，該 方法還包括步驟： f.儲存上述的工件影像各個元素的量測資訊與影像自動 量測程式。 7 ·如申請專利範圍第5項所述之影像量測方法，其中，所 述之計算座標系是以所述影像量測機台的機械座標系 為參照物對用戶所選擇的座標系進行相互轉換；所述計 算工件影像各個元素包括對工件影像元素的空間位置 進行計算、對元素與元素之間的關係進行計算。 15 200825367 8. 如申請專利範圍第5項所述之影像量測方法，其中，所 述之工件影像各個元素的量測資訊包括：當前所選擇的 所有的座標系；在每一個座標系下所量測的所有元素， 包括點、線、圓；所述所有元素的量測結果，包括量測 的每一個點元素的座標值及點的方向，每一條線元素的 起點座標、中點座標、終點座標、線的方向及直線度， 每一個圓元素的中心點座標、半徑、直徑、及圓度。 9. 如申請專利範圍第5項所述之影像量測方法，其中，該 方法還包括：當下次量測與上述工件相同的工件時，利 用所述步驟e生成的影像自動量測程式對該工件自動量 測0

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