TW202221570A - 馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法 - Google Patents

馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法 Download PDF

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一種馬達定子組件之視覺辨識系統包含一影像擷取模組、一視覺辨識模組與一提示模組。影像擷取模組用以擷取一馬達定子組件的影像。視覺辨識模組用以依據影像中的特定形狀與特定灰階值的區域辨識特徵件的數量，並依據特徵件的數量與特徵件的位置辨識馬達定子組件是否滿足一合格條件。提示模組用以在馬達定子組件是滿足合格條件時產生一合格提示資訊，反之，產生一不合格提示資訊。

Description

馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法
本發明係有關於一種系統及方法，尤其是指一種馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法。
馬達轉子組件與馬達定子組件在製程中，都會利用檢測者進行人為判定。部分需要判定的物件為馬達轉子組件與馬達定子組件中體積很小的零件、零件的顏色、零件是否有加工螺紋等等，然而，檢測者畢竟是利用人眼進行判定，判定時間長且存在著誤判的可能，進而造成潛在的風險。因此，先前技術存在改善的空間。
有鑒於在先前技術中，利用人眼判定存在及其衍伸出的種種問題。本發明之一主要目的係提供一種馬達定子組件之視覺辨識系統，用以解決先前技術中的至少一個問題。
本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種馬達定子組件之視覺辨識系統，用以辨識檢測一位於一檢測區域之馬達定子組件之特徵件的數量及位置，馬達定子組件之視覺辨識系統包含一影像擷取模組、一視覺辨識模組與一提示模組。
影像擷取模組用以擷取馬達定子組件之一影像。視覺辨識模組接收馬達定子組件之影像，依據影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識特徵件的數量，並依據特徵件的數量與特徵件的位置辨識馬達定子組件是否滿足一合格條件。提示模組電性連接視覺辨識模組，並在馬達定子組件滿足合格條件時，產生一合格提示資訊；反之，提示模組在馬達定子組件滿足一不合格條件時，係產生一不合格提示資訊。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之視覺辨識模組，係包含一數量辨識單元，數量辨識單元利用一特徵件比對資料用以辨識出特徵件以及特徵件的數量，且不合格條件係為特徵件的數量相異於一合格數量。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之合格數量，係為三個。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之視覺辨識模組，更包含一距離計算單元與一距離辨識單元。距離計算單元電性連接數量辨識單元，用以依據特徵件的位置，計算出複數個特徵距離。距離辨識單元電性連接距離計算單元，用以接收特徵距離，並辨識每一特徵距離是否位於一第一合格距離範圍與一第二合格距離範圍中之一者。其中，合格條件為特徵件的數量與合格數量相同且每一特徵距離位於第一合格距離範圍與第二合格距離範圍中之一者；不合格條件為特徵件的數量與合格數量相同且任一特徵距離係位於第一合格距離範圍與第二合格距離範圍外。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之視覺辨識模組，更包含一基準點定義單元，基準點定義單元電性連接距離計算單元，利用一基準點比對資料在馬達定子組件中定義出一基準點，並藉由距離計算單元利用每一特徵件與基準點計算出特徵距離。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之視覺辨識模組，更包含一辨識處理單元，辨識處理單元電性連接數量辨識單元與距離辨識單元，用以在辨識馬達定子組件滿足合格條件時，產生一合格信號，藉以使提示模組產生合格提示資訊；在馬達定子組件滿足不合格條件時，產生一不合格信號，藉以使提示模組產生不合格提示資訊。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統中之視覺辨識模組，更包含一儲存單元，且儲存單元電性連接數量辨識單元與基準點定義單元，用以儲存特徵件比對資料與基準點比對資料。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識系統，更包含一顯示模組，且顯示模組電性連接影像擷取模組，用以顯示馬達定子組件之影像。
本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為另外提供一種馬達定子組件之視覺辨識方法，利用上述之馬達定子組件之視覺辨識系統加以實施，並包含以下步驟：利用影像擷取模組擷取馬達定子組件之影像；利用視覺辨識模組依據影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識特徵件的數量，並依據特徵件的數量與特徵件的位置辨識馬達定子組件是否滿足合格條件；利用提示模組在馬達定子組件滿足合格條件時，產生合格提示資訊；並在馬達定子組件滿足不合格條件時，產生不合格提示資訊。
在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使馬達定子組件之視覺辨識方法中之步驟，更包含以下步驟：利用視覺辨識模組之一數量辨識單元辨識特徵件的數量是否等於一合格數量；係在前述判斷為是時，利用視覺辨識模組之一基準點定義單元定義出一基準點；利用視覺辨識模組之一距離計算單元計算每一特徵件與基準點之一特徵距離，藉以計算出複數個上述之特徵距離；利用視覺辨識模組之一距離辨識單元辨識每一特徵距離是否位於一第一合格距離範圍與一第二合格距離範圍中之一者。
承上所述，本發明所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法，利用影像擷取模組、視覺辨識模組與提示模組，相較於先前技術，本發明可以利用視覺辨識模組判斷馬達定子組件的特徵件的數量及位置，並據以判斷出馬達定子組件是否滿足合格條件，解決人眼判斷所存在的風險及其衍生出的種種問題。此外，利用提示模組產生合格提示資訊或是不合格提示資訊，也可以使得辨識結果更為直觀，提升辨識的正確率以及效率。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
請參閱第一圖至第七圖，其中，第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統之方塊圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統之示意圖；第三圖係顯示馬達定子組件之俯視圖；第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統產生不合格提示資訊之示意圖；第五圖係顯示另一馬達定子組件之俯視圖；第六圖係顯示又一馬達定子組件之俯視圖；第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統產生合格提示資訊之示意圖。如圖所示，一種馬達定子組件之視覺辨識系統1包含一影像擷取模組11、一視覺辨識模組12、一提示模組13、一承載平台14、一顯示模組15與一支撐件16。
馬達定子組件之視覺辨識系統1用以辨識一馬達定子組件的特徵件數量及位置，其中，馬達定子組件位於承載平台14的一檢測區域A內。
影像擷取模組11用以擷取馬達定子組件的影像。在本實施例中，影像擷取模組11固定於支撐件16上，並對應檢測區域A而設置。
視覺辨識模組12接收馬達定子組件的影像，並依據影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識出特徵件的數量。接著，視覺辨識模組12會依據特徵件的數量與特徵件的位置辨識馬達定子組件是否滿足一合格條件。在本實施例中，視覺辨識模組12包含一數量辨識單元121、一距離計算單元122、一距離辨識單元123、一基準點定義單元124、一辨識處理單元125與一儲存單元126。
提示模組13電性連接視覺辨識模組12，並在視覺辨識模組12辨識出馬達定子組件滿足合格條件，產生一合格提示資訊；反之，在馬達定子組件滿足一不合格條件時，產生一不合格提示資訊。
進一步說明，一馬達定子組件Sa放置於檢測區域A內，如第二圖所示，影像擷取模組11會擷取馬達定子組件Sa的影像，在此將直接利用馬達定子組件Sa的俯視圖表示，如第三圖所示。
數量辨識單元121會利用一特徵件比對資料辨識出馬達定子組件Sa的特徵件S1a、S2a，其中，特徵件比對資料通常包含特定的形狀、特定的灰階值、特定的顏色等等。因此，數量辨識單元121會辨識出馬達定子組件Sa的特徵件數量為兩個（特徵件S1a、S2a）。在本實施例中，合格數量為三個，不合格條件為特徵件數量與合格數量相異。因此，馬達定子組件Sa滿足不合格條件，辨識處理單元125會產生一不合格信號，藉以使提示模組13產生不合格提示資訊。如第四圖所示，提示模組13會產生一第一光束L1，通常為紅光，用以表示馬達定子組件Sa滿足不合格條件，為一不良品。
當馬達定子組件之視覺辨識系統1檢測一馬達定子組件Sb時，影像擷取模組11也會擷取馬達定子組件Sb的影像，如第五圖所示。數量辨識單元121會辨識出馬達定子組件Sb的特徵件S1b、S2b、S3b，因此，馬達定子組件Sb的特徵件數量為三個，符合合格數量。
接著，距離計算單元122會利用特徵件S1b、S2b、S3b計算出複數個特徵距離。在本實施例中，基準點定義單元124會利用一基準點比對資料定義出一基準點R1b，距離計算單元122會計算出特徵件S1b、S2b、S3b分別與基準點R1b之間的特徵距離L1b、L2b、L3b。而儲存單元126會儲存上述基準點比對資料與特徵件比對資料。
距離辨識單元123用以接收特徵距離L1b、L2b、L3b，並辨識特徵距離L1b、L2b、L3b是否位於一第一合格距離範圍內或一第二合格距離範圍內。此時，合格條件為特徵件數量與合格數量相同而且每個特徵距離必須位於第一合格距離範圍內或是位於第二合格距離範圍內。反之，不合格條件為特徵件數量與合格數量相同而且任一個特徵距離位於第一合格距離範圍與第二合格距離範圍外。
在本實施例中，第一合格距離範圍為55至85，第二合格距離範圍為128至140，因為是利用影像判斷，故單位為像素點。在此，特徵距離L2b既不會在第一合格距離範圍內，也不會在第二合格距離範圍內。因此，馬達定子組件Sb仍然滿足不合格條件，提示模組13仍會產生不合格提示資訊。
需特別說明的是，基準點定義單元124也有可能定義出一基準點R2b，並計算出特徵距離L4b、L5b、L6b，但是特徵距離L5b仍然會在第一合格距離範圍與第二合格距離範圍外，故馬達定子組件Sb仍然滿足不合格條件。同理，基準點定義單元124若是定義出一基準點R3b，基準點R3b與特徵件S2b之間的特徵距離仍然會位在第一合格距離範圍與第二合格距離範圍外，使得馬達定子組件Sb滿足不合格條件。因此，基準點定義單元124不論定義哪個基準點，都不會影響辨識結果。簡單來說，馬達定子組件Sb會滿足不合格條件的原因就是特徵件S2b的位置。
當馬達定子組件之視覺辨識系統1檢測一馬達定子組件Sc時，影像擷取模組11也會擷取馬達定子組件Sc的影像，如第六圖所示。數量辨識單元121會辨識出馬達定子組件Sc的特徵件S1c、S2c、S3c，因此，馬達定子組件Sc的特徵件數量為三個，符合合格數量。
接著，距離計算單元122會利用特徵件S1c、S2c、S3c計算出複數個特徵距離。在本實施例中，基準點定義單元124會定義出一基準點R1c，距離計算單元122會計算出特徵件S1c、S2c、S3c分別與基準點R1c之間的特徵距離L1c、L2c、L3c。距離辨識單元123會辨識特徵距離L1c、L2c、L3c是否位於第一合格距離範圍內或第二合格距離範圍內。
更詳細的說明，特徵距離L1c、L2c會位於第一合格距離範圍內，特徵距離L3c會位於第二合格距離範圍內。因此，馬達定子組件Sc滿足合格條件，辨識處理單元125會產生一合格信號，藉以使提示模組13產生合格提示資訊。如第七圖所示，提示模組13會產生一第二光束L2，通常為綠光，用以表示馬達定子組件Sc滿足合格條件，為一良品。
另外，基準點定義單元124也有可能定義出一基準點R2c，並計算出特徵距離L4c、L5c、L6c，其中，特徵距離L4c、L6c位於第一合格距離範圍內，特徵距離L5c位於第二合格距離範圍內，使得馬達定子組件Sc仍然滿足合格條件。同理，基準點定義單元124若定義出基準點R3c，所得的辨識結果也相同。進一步說明，特徵距離不只要位於第一合格距離範圍內或第二合格距離範圍內，還要有其中兩者位於第一合格距離範圍內，剩下一者位於第二合格距離範圍內。
而本實施例中，顯示模組15可以用來顯示馬達定子組件的影像。較佳者，顯示模組15電性連接辨識處理單元125，並在辨識處理單元125產生上述不合格信號時，對應地顯示一不合格顯示資訊；並在辨識處理單元125產生上述合格信號時，對應地顯示一合格顯示資訊。其中，合格顯示資訊以及不合格顯示資訊與合格提示資訊以及不合格提示資訊類似，合格顯示資訊以及不合格顯示資訊可為文字（PASS或FAIL）、顏色（綠色或紅色）或是其他可以表示合格與不合格的顯示資訊。
在本發明其他實施例中，也可以不需要定義基準點，距離計算單元122直接利用特徵件計算特徵距離，例如特徵件之間的距離，藉以判斷馬達定子組件是否滿足合格條件。
最後，請一併參閱第一圖至第八圖，其中，第八圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識方法之流程圖。如圖所示，一種馬達定子組件之視覺辨識方法，包含以下步驟S101至S106，其中，馬達定子組件之視覺辨識方法可以利用如第一圖所示的馬達定子組件之視覺辨識系統1加以實施。
步驟S101：利用影像擷取模組擷取馬達定子組件之影像。
步驟S101利用如第一圖中的影像擷取模組11擷取出如第三圖、第五圖、第六圖所示的影像。
步驟S102：利用視覺辨識模組依據影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識特徵件的數量。
步驟S103：利用視覺辨識模組辨識特徵件的數量是否等於合格數量。
步驟S102與S103利用如第一圖中的視覺辨識模組12，辨識出如第三圖、第五圖、第六圖中的特徵件，並判斷特徵件的數量是否等於合格數量。
步驟S104：利用視覺辨識模組依據特徵件的位置辨識馬達定子組件是否滿足合格條件。
步驟S104利用如第一圖中的視覺辨識模組12進行辨識，而合格條件可以如上述的合格數量、特徵距離是否位於第一合格距離範圍內、第二合格距離範圍內等。
步驟S105：利用提示模組產生合格提示資訊。
步驟S106：利用提示模組產生不合格提示資訊。
步驟S105與S106利用如第一圖中的提示模13，產生如第七圖中的合格提示資訊（第二光束L2）或如第四圖中的不合格提示資訊（第一光束L1）。
綜上所述，本發明所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統及其方法，利用影像擷取模組、視覺辨識模組與提示模組，相較於先前技術，本發明可以利用視覺辨識模組判斷馬達定子組件的特徵件數量及位置，並據以判斷出馬達定子組件是否滿足合格條件，解決人眼判斷所存在的風險及其衍生的種種問題。此外，利用提示模組產生合格提示資訊或是不合格提示資訊，也可以使得辨識結果更為直觀，提升辨識的正確率以及效率。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
1:馬達定子組件之視覺辨識系統 11:影像擷取模組 12:視覺辨識模組 121:數量辨識單元 122:距離計算單元 123:距離辨識單元 124:基準點定義單元 125:辨識處理單元 126:儲存單元 13:提示模組 14:承載平台 15:顯示模組 16:支撐件 A:檢測區域 L1:第一光束 L2:第二光束 L1b,L2b,L3b,L4b,L5b,L6b,L1c,L2c,L3c,L4c,L5c,L6c:特徵距離 R1b,R2b,R3b,R1c,R2c,R3c:基準點 Sa,Sb,Sc:馬達定子組件 S1a,S2a,S1b,S2b,S3b,S1c,S2c,S3c:特徵件
第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統之方塊圖； 第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統之示意圖； 第三圖係顯示馬達定子組件之俯視圖； 第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統產生不合格提示資訊之示意圖； 第五圖係顯示另一馬達定子組件之俯視圖； 第六圖係顯示又一馬達定子組件之俯視圖； 第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識系統產生合格提示資訊之示意圖；以及 第八圖係顯示本發明較佳實施例所提供之馬達定子組件之視覺辨識方法之流程圖。
1:馬達定子組件之視覺辨識系統
11:影像擷取模組
12:視覺辨識模組
121:數量辨識單元
122:距離計算單元
123:距離辨識單元
124:基準點定義單元
125:辨識處理單元
126:儲存單元
13:提示模組
15:顯示模組

Claims (10)

  1. 一種馬達定子組件之視覺辨識系統，用以辨識檢測一位於一檢測區域之馬達定子組件之特徵件的數量及位置，該馬達定子組件之視覺辨識系統包含： 一影像擷取模組，係用以擷取該馬達定子組件之一影像； 一視覺辨識模組，係接收該馬達定子組件之該影像，依據該影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識上述特徵件的數量，並依據上述特徵件的數量與上述特徵件的位置辨識該馬達定子組件是否滿足一合格條件；以及 一提示模組，係電性連接該視覺辨識模組，並在該馬達定子組件滿足該合格條件時，產生一合格提示資訊；反之，該提示模組在該馬達定子組件滿足一不合格條件時，係產生一不合格提示資訊。
  2. 如請求項1所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該視覺辨識模組包含一數量辨識單元，該數量辨識單元係利用一特徵件比對資料用以辨識出上述特徵件以及上述特徵件的數量，且該不合格條件係為上述特徵件的數量相異於一合格數量。
  3. 如請求項2所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該合格數量為三個。
  4. 如請求項2所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該視覺辨識模組更包含： 一距離計算單元，係電性連接該數量辨識單元，用以依據上述特徵件的位置，計算出複數個特徵距離；以及 一距離辨識單元，係電性連接該距離計算單元，用以接收該些特徵距離，並辨識每一該些特徵距離是否位於一第一合格距離範圍與一第二合格距離範圍中之一者； 其中，該合格條件係為上述特徵件的數量與該合格數量相同且每一該些特徵距離係位於該第一合格距離範圍與該第二合格距離範圍中之一者；該不合格條件係為上述特徵件的數量與該合格數量相同且任一該些特徵距離係位於該第一合格距離範圍與該第二合格距離範圍外。
  5. 如請求項4所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該視覺辨識模組更包含一基準點定義單元，該基準點定義單元係電性連接該距離計算單元，利用一基準點比對資料在該馬達定子組件中定義出一基準點，並藉由該距離計算單元利用每一特徵件與該基準點計算出該些特徵距離。
  6. 如請求項5所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該視覺辨識模組更包含一辨識處理單元，該辨識處理單元係電性連接該數量辨識單元與該距離辨識單元，用以在辨識該馬達定子組件滿足該合格條件時，產生一合格信號，藉以使該提示模組產生該合格提示資訊；在該馬達定子組件滿足該不合格條件時，產生一不合格信號，藉以使該提示模組產生該不合格提示資訊。
  7. 如請求項5所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，其中，該視覺辨識模組更包含一儲存單元，且該儲存單元係電性連接該數量辨識單元與該基準點定義單元，用以儲存該特徵件比對資料與該基準點比對資料。
  8. 如請求項1所述之馬達定子組件之視覺辨識系統，更包含一顯示模組，且該顯示模組係電性連接該影像擷取模組，用以顯示該馬達定子組件之該影像。
  9. 一種馬達定子組件之視覺辨識方法，係利用如請求項1所述之馬達定子組件之視覺辨識系統加以實施，並包含以下步驟： (a) 利用該影像擷取模組擷取該馬達定子組件之該影像； (b) 利用該視覺辨識模組依據該影像中特定形狀與特定灰階值的區域辨識上述特徵件的數量，並依據上述特徵件的數量與上述特徵件的位置辨識該馬達定子組件是否滿足該合格條件； (c) 利用該提示模組在該馬達定子組件滿足該合格條件時，產生該合格提示資訊；並在該馬達定子組件滿足該不合格條件時，產生該不合格提示資訊。
  10. 如請求項9所述之馬達定子組件之視覺辨識方法，其中，該步驟(b)中更包含以下步驟： (b1) 利用該視覺辨識模組之一數量辨識單元辨識上述特徵件的數量是否等於一合格數量； (b2) 係在該步驟(b1)判斷為是時，利用該視覺辨識模組之一基準點定義單元定義出一基準點； (b3) 利用該視覺辨識模組之一距離計算單元計算每一特徵件與該基準點之一特徵距離，藉以計算出複數個上述之特徵距離； (b4) 利用該視覺辨識模組之一距離辨識單元辨識每一該些特徵距離是否位於一第一合格距離範圍與一第二合格距離範圍中之一者。
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