TWI457534B - 視覺檢測系統及利用該系統的座標變換方法 - Google Patents

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Description

視覺檢測系統及利用該系統的座標變換方法
本發明涉及一種視覺檢測系統以及利用該系統的座標變換方法。更為具體地，利用配置在工作臺上的用於支撐被檢測體的基準標記，生成對於被檢測體的絕對座標值。
視覺檢測系統，通過視訊攝影機檢測被檢測體，如TFT-LCD、PDP、OEL等平面顯示裝置上的缺陷。該系統包括工作臺、臺架(stage)和攝像機。工作臺用於支撐被檢測體，臺架為了被檢測體的裝載(loading)、卸載(unloading)、佈置(positioning)，使安裝了被檢測體的工作臺沿著X軸或者Y軸方向進行直線往返運動。攝像機用於獲得被檢測體或者工作臺的圖像，隨著平面顯示裝置面板的大型化，為了檢測被檢測體，利用複數個攝像機。
通常，視覺檢測系統以微米單位精密檢測被檢測體的缺陷(defect)，而且生成以被檢測體為基準的絕對座標系，並在該絕對座標系內用座標值標示缺陷位置之後，向後續工序的裝備傳送關於缺陷的位置資訊。
為了生成以被檢測體為基準的精確的絕對座標計，需要進行攝像機的對準作業、臺架的精確度(accuracy)及反覆精密度(repeatabillity)的測定作業。通過攝像機的對準作業，能夠保障從各個攝像機獲得的圖像的旋轉角、在X軸、Y軸上的變位量(shift)等資訊。通過臺架精確度及反覆精密度測定作業，保證想要移送的工作臺的目標移送位置和工作臺實際被移送的位置之間的差距─移送誤差，或者用於表示工作臺相對於X軸或者Y軸的旋轉程度的旋轉誤差。
但在攝像機的對準作業中，要對準複數個攝像機不但需要較多時間和精力，要精確對準攝像機也是非常困難的。而且，攝像機的位置由於震動、衝擊、器具的變形等諸多原因容易發生變動，因此，為了確保檢測的可靠性和重復性，要定期進行攝像機的對準作業。
為了測定臺架的精確度及反覆精密度，與系統相鄰的位置上設置鐳射干涉儀(laser interferometer)，並向每個單位區間移送臺架獲得資料，因此需要太多時間和精力。臺架的精確度及反覆精密度也容易受震動、衝擊、器具變形等諸多原因發生變動，因此要定期進行測定。但是，在被檢測體的製造線上不能長時間地停止檢測線。
本發明的目的在於提供一種視覺檢測系統及利用該系統的座標變換方法。該方法不進行利用外部另一裝備的臺架的精確度等修正作業，只利用視覺檢測系統本身的複數個基準標記，執行被檢測體的檢測作業，同時執行臺架的精確度修正作業，以生成修正了臺架誤差的被檢測體的絕對座標系。
為了實現所述目的，本發明提供一種視覺檢測系統。該系統包括：工作臺，用於支撐被檢測體；臺架，用於將所述工作臺向Y軸方向進行直線往復運動；複數個攝像機，為了獲得所述被檢測體或者所述工作臺的圖像，沿著X軸方向相隔配置。其特徵在於，包括：複數個第一標記，沿著與所述Y軸交叉的X軸方向，相隔配置在所述工作臺的一端；複數個第二標記，其中一部分從所述複數個第一標記中最左側的第一標記開始，在所述工作臺的一側沿著所述Y軸方向相隔配置，並且另一部分從所述複數個第一標記中最右側的第一標記開始，在所述工作臺的另一側沿著所述Y軸方向相隔配置。獲得所述複數個第一標記的圖像後，將此圖像座標值轉換成臺架座標值，獲得所述複數個第二標記的圖像後，將此圖像座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體為基準的絕對座標值。其中，以所述被檢測體為基準的絕對座標值是修正了所述臺架精確度的座標值。
另一方面，為了實現如上所述目的，本發明提供一種視覺檢測系統的座標變換方法。該方法利用所述視覺檢測系統，包括：第一標記的圖像獲得階段，用於獲得所述複數個第一標記的圖像；第一變換公式生成階段，利用所述第一標記的圖像座標值和所述第一標記的絕對臺架座標值的相互關係，生成將圖像座標值轉換成臺架座標值的第一變換公式；第二標記的圖像獲得階段，用於獲得所述複數個第二標記的圖像；旋轉誤差計算階段，利用所述第二標記的圖像座標值和所述第二標記的臺架座標值的相互關係，計算用於表示所述工作臺在直線運動中相對於所述X軸傾斜的角度的旋轉誤差；移送誤差計算階段，利用所述第二標記的圖像座標值和所述第二標記的臺架座標值的相互關係，計算用於表示所述工作臺在所述X軸或者所述Y軸上的目標移送位置和實際移送位置之間差的移送誤差；第二變換公式生成階段，對所述第一變換公式加減所述旋轉誤差及所述移送誤差，以生成用於將圖像座標值和臺架座標值轉換成絕對座標值的第二變換公式，其中所述絕對座標值是以被檢測體為基準的坐標值。
本發明不另外採用外部測定裝置，而只利用配置在工作臺上的第二標記，執行被檢測體的檢測作業，同時還執行臺架的精確度修正作業，因此可以節省測定臺架的精確度及反覆精密度所需要的時間及精力。
而且，就算由於震動、衝擊、器具的變形等原因導致檢測系統的變動，也能夠隨時執行被檢測體的檢測作業，同時執行臺架精確度或者反覆精密度的修正作業，因此能夠節省裝備維護所需要的經費。
而且，本發明不中止視覺檢測系統也能執行臺架精確度或者反覆精密度的修正作業，因此能夠穩定地管理視覺檢測系統及被檢測體的檢測線。
下面，參照附圖詳細說明本發明視覺檢測系統的一實施例及利用該系統的座標變換方法。
圖1是本發明的視覺檢測系統一實施例的概略圖。
如圖1所示，本發明視覺檢測系統(100)的一實施例用於檢查並測定被檢測體(2)，例如平板液晶顯示面板的多種缺陷(4)。其具備工作臺(120)、臺架(130)和複數個攝像機(150)。
所述工作臺(120)，用於支撐被檢測體(2)，沿著Y軸方向可移動地設置在框架(110)的上側。被檢測體(2)通過設置在工作臺(120)上的夾具得到固定。在工作臺(120)上面放置被檢測體(2)的狀態下，工作臺(120)沿著Y軸方向移動，以進行對於被檢測體(2)的檢測。
所述臺架(130)用於使工作臺(120)沿著Y軸方向進行往復運動。本實施例中包括有提供直線運動驅動力的線性馬達，和固定在框架(110)上面並引導工作臺(120)進行直線運動的一對直線運動導向件。組合了用於實現工作臺(120)的直線運動的線性馬達和直線運動導向件的結構是本領域的技術人員廣為知道的內容，因此對其不再詳細說明。而且，臺架(130)也可由提供旋轉驅動力的旋轉馬達、滾珠螺杆和一對直線運動導向件構成。
為了獲得被檢測體(2)或者工作臺(120)的圖像，沿著X軸方向相隔配置所述複數個攝像機(150)。本實施例中，為了以微米單位精密檢測被檢測體的缺陷(4)並獲得該圖像，利用解析度高的行掃描攝像機(Line Scan Camera)。行掃描攝像機沿著一個水準線掃描被檢測體(2)以獲得圖像。複數個行掃描攝像機按照各自的視野領域(Field Of View)(FOV1,FOV2,_,FOV8)分割掃描被檢測體(2)的圖像。
電腦(未圖示)控制臺架(130)和所述複數個攝像機(150)的操作。電腦利用圖像處理程式處理攝像機(150)輸入的圖像。電腦所獲得的被檢測體(2)的圖像、缺陷(4)的檢測結果等一系列資料，通過顯示器等輸出裝置輸出。
工作臺(120)上面，沿著X軸方向設有複數個第一標記(M1,M2,......,M9)，沿著Y軸方向設有複數個第二標記(Ma,Mb,Mc,Md,......)。複數個標記(M1,......,M9)沿著與Y軸交叉的方向，例如沿著與Y軸垂直的X軸方向，在工作臺的一端相隔一定距離隔離配置。而且，複數個第二標記中的一部分第二標記(Ma,Mc,Me......)，從複數個第一標記中最左側的第一標記(M1)開始，在工作臺(120)的一側沿著Y軸方向相隔一定距離配置。複數個第二標記中其他一部分第二標記(Mb,Md,Mf......)，從複數個第一標記中最右側的第一標記(M9)開始，在工作臺的另一側沿著Y軸方向相隔一定距離配置。
複數個第一標記(M1,......,M9)中相鄰的每兩個標記配置在每個行掃描攝像機的視野領域(FOV1,......,FOV8)裏，而視野領域(FOV1,......,FOV8)中相鄰的每兩個視野領域重疊一定距離。
電腦裡事先儲存有第一標記(M1,......,M9)和第二標記(Ma,Mb,......)的臺架座標值，通過從攝像機(150)輸入的第一標記(M1,......,M9)、第二標記(Ma,Mb,......)的圖像可以算出圖像座標值，並將圖像的基準圖元設定為零點，計算出從零點圖元數是第幾個圖元，以生成X軸及Y軸上的圖像座標值。
下面，參照圖1至圖3，利用具有如上所述之構成的視覺檢測系統(100)，詳細說明應用本發明的視覺檢測系統一實施例的座標變換方法。
圖2用以表示圖1所示之視覺檢測系統的工作臺、複數個第一標記、複數個第二標記及攝像機的配置。圖3用以概略表示圖1所示之視覺檢測系統的工作臺由於移送誤差或者旋轉誤差而扭曲的狀態。圖4用以表示本發明的的視覺檢測系統一實施例的座標變換方法的順序。
在說明本實施例所涉及的視覺檢測系統的座標變換方法之前，對於旋轉誤差和移送誤差定義如下。
由於工作臺(120)沿著Y軸進行直線往返運動，因此在理想的狀態下不會出現相對於X軸或者Y軸的傾斜角。但實際上由於製作公差或者組裝公差等原因，工作臺(120)進行直線往復運動時會發生相對於X軸或者Y軸傾斜的現象。本說明書中將工作臺(120)相對於X軸傾斜的角度定義為旋轉誤差。
而且，臺架(130)進行直線往復運動時，由於臺架(130)的精確度(accuracy)或者反覆精密度，在希望的目標移送位置和實際移送位置之間會出現偏差。本說明書中，利用臺架(130)沿著X軸或者Y軸移送工作臺(120)時，將所希望的工作臺(120)的目標移送位置和實際移送位置之間的差定義為移送誤差。
如圖1至圖4所示，本實施例所涉及的視覺檢測系統的座標變換方法，利用形成在工作臺上的複數個基準標記，生成被檢測體的絕對座標。該方法包括：第一標記的圖像獲得階段(S110)、第一變換公式生成階段(S120)、第二標記的圖像獲得階段(S130)、旋轉誤差計算階段(S140)、移送誤差計算階段(S150)和第二變換公式生成階段(S160)。
首先，將第一標記(M1,......,M9)的絕對臺架座標值和第二標記(Ma,Mb,......)在臺架上的絕對座標值輸入電腦並分別儲存。將工作臺(120)上的任意位置設為原點，而該原點和各個標記在X軸、Y軸上的變位量成為絕對座標值。
本說明書中絕對臺架座標值是指，不包括臺架(130)的旋轉誤差或者移送誤差的精確的目標座標值，是操作人員事先掌握好資訊，並存入電腦裡的臺架座標值。
之後，在所述第一標記的圖像獲得階段中利用各個攝像機(150)，分別獲得複數個第一標記(M1,......,M9)的圖像(S110)。如圖2所示，使相鄰的兩個第一標記(M1,M2)(M2,M3)進入同一個攝像機(151)(152)的視野領域裏，獲得第一標記(M1,M2)(M2,M3)的圖像，並從第一標記(M1,M2)(M2,M3)的圖像中獲得第一標記的圖像座標值。
在所述第一變換公式生成階段中，利用第一標記(M1,......,M9)的圖像座標值和第一標記(M1,......,M9)絕對臺架座標值的關係，生成將圖像座標值轉換成臺架座標值的第一變換公式(S120)。
為了生成第一變換公式，首先，利用第一標記(M1,......,M9)的絕對臺架座標值和第一標記的圖像座標值，計算用於表示臺架在每個圖像圖元中移送量的解析度(S121)。X軸解析度(ReX)和Y軸解析度(ReY)的計算公式如下：
在此，ReX是X軸解析度，ReY是Y軸解析度，M1 X是通過攝像機(150)獲得的圖像內的一對第一標記中的其中一個(M1 )在X軸上的絕對臺架座標值，M1 Y是圖像內的一對第一標記中的其中一個(M1 )在Y軸上的絕對臺架座標值，M2 X是圖像內的一對第一標記中的另一個(M2)在X軸上的絕對臺架座標值，M2 y是圖像內的一對第一標記中的另一個(M2)在Y軸上的絕對臺架座標值，m1 x是圖像內的一對第一標記中的其中一個(M1)在X軸上的圖像座標值，m1 y是圖像內的一對第一標記中的其中一個(M1)在Y軸上的圖像座標值，m2 x是圖像內的一對第一標記中的另一個(M2)在X軸上的圖像座標值，m2 y是圖像內的一對第一標記中的另一個(M2)在Y軸上圖像座標值。
上述段落中，以最左側攝像機(151)的視野領域(FOV1)內的第一標記(M1,M2)為例進行了說明，但同樣適用於從左側第二個攝像機(152)的視野領域(FOV)內的第一標記(M2,M3)及最右側的攝像機(158)的視野領域(FOV8)內的第一標記(M8,M9)。
之後，利用第一標記(M1,......,M9)的絕對臺架座標值、第一標記(M1,......,M9)的圖像座標值及解析度，計算攝像機(150)相對於X軸的傾斜度。各個攝像機(150)對X軸的傾斜度θ表示為如下公式(S122)。
之後，利用第一標記(M1,......,M9)的絕對臺架座標值、第一標記(M1,......,M9)的圖像座標值、解析度及傾斜度，計算圖像原點的臺架座標值(S123)。以下公式表示通過每個攝像機(150)獲得的每個圖像原點在X軸上的臺架座標值OX、圖像原點在Y軸上的臺架座標值OY。
OX=M1 X─m1 x×ReX
OY=M1 Y－m1 y×ReY－m1 x×ReX×tanθ
之後，利用第一標記(M1,......,M9)的圖像座標值、解析度、傾斜度及圖像原點的臺架座標值，生成將圖像座標值轉換成臺架座標值的第一變換公式(S124)。第一變換公式表示為如下公式。
WX=OX+wx×ReX
WY=OY+wy×ReY+wx×Rex×tanθ
在此，WX是X軸上的臺架座標值，WY是Y軸上的臺架座標值，OX是圖像原點在X軸上的臺架座標值，OY是圖像原點在Y軸上的臺架座標值，wx是X軸上的圖像座標值，wy是Y軸上圖像座標值。
在所述第二標記圖像獲得階段中，利用複數個攝像機(150)中最左側攝像機(151)及最右側攝像機(158)，分別獲得第二標記(Ma,Mb,......)的圖像(S130)。如圖3所示，利用最左側攝像機，獲得在複數個第二標記中在工作臺(120)的一端上相鄰配置的兩個第二標記(Ma,Mc)的圖像，利用最右側攝像機(158)，獲得在工作臺(120)的另一端上相鄰配置的兩個第二標記(Mb,Md)的圖像，並由第二標記的圖像獲得第二標記的實際圖像座標值。
本說明書中，實際圖像座標值是指包括旋轉誤差或者移送誤差，並通過攝像機(150)實際測得的圖像座標值。
在所述旋轉誤差計算階段中，利用第二標記(Ma,Mb,......)的實際圖像座標值和第二標記(Ma,Mb,......)的實際臺架座標值的相關關係，計算工作臺(120)的旋轉誤差。
為了計算旋轉誤差，首先在第二標記中(Ma,Mb,......)中與最左側的第一標記(M1)相鄰的一個標記設定為標記a(Ma)，在第二標記中從標記a沿著X軸相隔配置的一個標記設定為標記b(Mb)，在第二標記中從標記a(Ma)沿著Y軸相隔配置，並與標記a相鄰的一個標記設定為標記c(Mc),在第二標記中從標記c沿著X軸相隔配置的一個標記設定為標記d(Md)(S141)。本實施例中，標記a(Ma)和標記b(Mb)在Y軸上的絕對臺架座標值實質上相同，標記c(Mc)和標記d(Md)在Y軸上的絕對臺架座標值實質上也是相同的。
之後，求出連接標記a(Ma)和標記b(Mb)的直線對於X軸的傾斜角ab(⊿θab )(S142)。傾斜角ab(⊿θab )的計算公式如下。
⊿θab =sin-1 [(Ya'－Yb')/((Xb－Xa)2 +(Yb－Ya)2 )1/2 ]
在此，Ya'是標記a(Ma)在Y軸上的實際臺架座標值，Yb'是標記b(Mb)在Y軸上的實際臺架座標值，Xa是標記a(Ma)在X軸上的絕對臺架座標值，Ya是標記a(Ma)在Y軸上的絕對臺架座標值，Xb是標記b(Mb)在X軸上的絕對臺架座標值，Yb是標記b(Mb)在Y軸上的絕對臺架座標值。
本說明書中，臺架的實際座標值是指含有旋轉誤差或者移送誤差的臺架座標值，是將實際檢測到的圖像的實際座標值代入第一變換公式所獲得的臺架座標值。
因此，Ya'可通過將標記a(Ma)在X軸、Y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得，Yb'可通過將標記b(Mb)在X軸、Y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得。
之後，求出連接標記c(Mc)和標記d(Md)的直線對於X軸的傾斜角cd(⊿θcd )(S143)。傾斜角cd(⊿θcd )的計算公式如下。
⊿θcd =sin-1 [(Yc'-Yd')/((Xd-Xc)2 +(Yc-Yd)2 )1/2 ]
在此，Yc'是標記c(Mc)在Y軸上的實際臺架座標值，Yd'是標記d(Md)在Y軸上的實際臺架座標值，Xc是標記c(Mc)在X軸上的絕對臺架座標值，Yc是標記c(Mc)在Y軸上的絕對臺架座標值，Xd是標記d(Md)在X軸上的絕對臺架座標值，Yd是標記d(Md)在Y軸上的絕對臺架座標值。
因此，Yc'可通過將標記c(Mc)在X軸、Y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得，Yd'可通過將標記d(Md)在X軸、Y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得。
之後，沿著Y軸在標記a(Ma)和標記c(Mc)之間，使傾斜角在傾斜角ab(⊿θab)和傾斜角cd(⊿θcd)之間線性變化，以生成用於計算工作臺(120)旋轉誤差的旋轉誤差公式(S144)。旋轉誤差(⊿θ(X))的計算公式如下。
⊿θ(X)=⊿θcd +α(⊿θcd -⊿θcd )
在此，a是比例變量，通過公式α=(Y-Ytop )/(Ytop -Ybtm )求得，Ytop 通過公式Ytop =Ya'-X．tan⊿θab 求得，Ybtm 通過公式Ybtm =Yc'-X．tan⊿θcd 求得。
在所述移送誤差計算階段中，利用第二標記(Ma,Mb,......)的絕對圖像座標值和第二標記(Ma,Mb,......)的實際臺架座標值的相互關係，計算工作臺的移送誤差(S150)。
本說明書中絕對圖像座標值是指，將絕對臺架座標值代入第一變換公式所獲得的座標值，是不包括旋轉誤差或者移送誤差的圖像座標值。
為了計算移送誤差，首先利用標記a(Ma)或者標記b(Mb)的絕對圖像座標值、標記a(Ma)或者標記b(Mb)的實 際臺架座標值、傾斜角ab(⊿θab )，求出用於表示隨著X軸變化的標記a(Ma)和標記b(Mb)之間移送誤差的移送誤差ab(S151)。本實施例中採用了標記a(Ma)的絕對圖像座標值和標記a(Ma)的實際臺架座標值。X軸上移送誤差ab(⊿Xab )和Y軸上移送誤差ab(⊿Yab )的計算公式如下。
⊿Xab =Xa’-(xa．ReX．cos⊿θab +ya．ReY．cos⊿θab )
⊿Yab =Ya’-(ya．ReY．cos⊿θab -xa．ReX．sin⊿θab )
在此，Xa’是標記a(Ma)在X軸上的實際臺架座標值，xa是標記a(Ma)在X軸上的絕對圖像座標值，Ya’是標記a(Ma)在Y軸上的實際臺架座標值，ya是標記a(Ma)在Y軸上的絕對圖像座標值。其中所述xa可通過將標記a(Ma)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標值代入第一變換公式獲得，所述ya可通過將標記a(Ma)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標值代入第一變換公式獲得。
之後，利用標記c(Mc)或者標記d(Md)的絕對圖像座標值、標記c(Mc)或者標記d(Md)的實際臺架座標值、傾斜角cd(⊿θcd )，求出隨著X軸變化的標記c(Mc)和標記d(Md)之間的移送誤差的移送誤差cd(S152)。本實施例中，採用了標記c(Mc)圖像的絕對圖像座標值和標記c(Mc)的實際臺架座標值。X軸上移送誤差cd(⊿Xcd )和Y軸上移送誤差cd(⊿Ycd )的計算公式如下。
⊿Xcd =Xc'-(xc．ReX．cos⊿θcd +yc．ReY．cos⊿θcd )
⊿Ycd =Yc'-(yc．ReY．cos⊿θcd -xc．ReX．sin⊿θcd )
在此，Xc'是標記c(Mc)在X軸上的實際臺架座標值，xc是標記c(Mc)在X軸上的絕對圖像座標值，Yc'是標記c(Mc)在Y軸上的實際臺架座標值，yc是標記c(Mc)在Y軸上的絕對圖像座標值。其中所述xc可通過將標記c(Mc)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標代入第一變換公式獲得，所述yc可通過將標記c(Mc)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標代入第一變換公式獲得。
之後，沿著Y軸在標記a(Ma)和標記c(Mc)之間生成移送誤差在移送誤差ab和移送誤差cd之間線性變化的線性移送誤差項(S153)。X軸線性移送誤差項和Y軸線性移送誤差項表示為如下公式。
⊿Xab +α(⊿Xcd －⊿Xab )(X軸線性移送誤差項)
⊿Yab +α(⊿Ycd －⊿Yab )(Y軸線性移送誤差項)
之後，生成修正相鄰攝像機之間傾斜角差的攝像機角度修正項(S154)。X軸攝像機角度修正項和Y軸攝像機角度修正項表示為如下公式。
－(OXn－OX1)(1－cosθ)(X軸攝像機角度修正項)
－(OXn－OX1)(sinθ)(Y軸攝像機角度修正項)
在此，OX1是通過複數個攝像機中最左側攝像機(151)獲得的圖像原點的X軸臺架座標值，OXn是通過複數個攝像機中左側第n個攝像機所獲得的圖像原點的X軸臺架座標值。
之後，加減線性移送誤差和攝像機角度修正項，生成計算移送誤差的移送誤差公式(S155)。X軸移送誤差(⊿Xn)和Y軸移送誤差(⊿Yn)的計算公式如下。
⊿Xn =⊿Xab +α(⊿Xcd －⊿Xab )－(OXn－OX1)(1－cosθ)
⊿Yn =⊿Yab +α(⊿Ycd －⊿Yab )－(OXn－OX1)‧sinθ
在所述第二變換公式生成階段中，用第一變換公式加減旋轉誤差及移送誤差以生成第二變換公式，所述第二變換公式將圖像座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體(2)為基準的絕對座標值(S160)。本說明書中，以被檢測體(2)為基準的絕對座標值是指，通過修正臺架(130)的移送誤差或者旋轉誤差來生成的以被檢測體(2)為基準的絕對座標計內的座標值。以被檢測體(2)為基準的絕對座標值表示成臺架座標值。對於X軸、Y軸的第二變換公式如下。
NWX=WX－wx‧Rex‧(1－cos⊿θ)+⊿Xn
NWY=WY－wx‧Rex‧sin⊿θ+⊿Yn
在此，NWX是被檢測體(2)在X軸上的絕對臺架座標值，NWY是被檢測體(2)在Y軸上的絕對臺架座標值。
之後，在攝像機(150)掃描由標記c(Mc)、標記d(Md)、標記e(Me)、標記f(Mf)劃分的區域期間，也反覆進行如上所述階段，生成以被檢測體(2)為基準的絕對座標值。結果，沿著Y軸方向移送工作臺(120)的同時對被檢測體(2)整個區域生成絕對座標值。
如上所述之本發明的一實施例所涉及的視覺檢測系統及利用該系統的座標變換方法，即使不另外採用外部測定裝置，而只利用配置在工作臺上的第二標記，也能進行針對被檢測體的檢測作業，同時還能進行臺架精確度的修正作業，因此可以節省臺架的精確度及反覆精密度測定所需要的時間及精力。
而且，就算由於震動、衝擊、器具的變形等原因導致檢測系統發生變化，也能夠隨時執行被檢測體的檢測作業，同時還能夠執行臺架的精確度或者反覆精密度的修正作業，因此能夠節省裝備維護所需的經費。
而且，不中止視覺檢測系統也能執行臺架的精確度或者反覆精密度修正作業，因此，能夠穩定地管理視覺檢測系統及被檢測體的檢測線。
本發明並不僅限於上述實施例及變形例，而在申請專利範圍中所記載的範圍內，可實現為多種形態的實施例。在不脫離本發明之申請專利範圍所提出的發明要旨的情況下，本領域中具有通常知識者所能變形的範圍，毋庸置疑也屬於本發明的保護範圍之內。
2‧‧‧被檢測體
4‧‧‧缺陷
100‧‧‧視覺檢測系統
120‧‧‧工作臺
130‧‧‧臺架
150,151,152,......,158‧‧‧攝像機
M1,M2,......,M9‧‧‧第一標記
Ma,Mb,Mc,Md,Me,Mf‧‧‧第二標記
圖1是本發明的視覺檢測系統一實施例的概略圖。
圖2是圖1之視覺檢測系統的工作臺、第一標記、第二標記及攝像機的配置示意圖。
圖3是圖1之視覺檢測系統的工作臺由於移送誤差或者旋轉誤差而扭曲的形態示意圖。
圖4是應用本發明的視覺檢測系統一實施例的座標變換方法的順序圖。
2．．．被檢測體
120．．．工作臺
150,151,152,......,158．．．攝像機
M1,M2,M3,M4,......,M8,M9．．．第一標記
Ma,Mb,Mc,Md,Me,Mf．．．第二標記

Claims (5)

  1. 一種視覺檢測系統，包括：工作臺，用於支撐被檢測體；臺架，用於將所述工作臺在Y軸方向上進行直線往返運動；複數個攝像機，為了獲得所述被檢測體或者所述工作臺的圖像，沿著X軸方向相隔配置，其特徵在於，包括：複數個第一標記，沿著與Y軸交叉的X軸方向，相隔配置在所述工作臺一端上；複數個第二標記，其中部分第二標記從所述複數個第一標記中最左側的第一標記開始，在所述工作臺的一側沿著所述Y軸方向相隔配置，並且另一部分第二標記從所述複數個第一標記中最右側的第一標記開始，在所述工作臺的另一側沿著所述Y軸方向相隔配置，獲得所述複數個第一標記的圖像後，將此圖像座標值轉換成臺架座標值；獲得所述複數個第二標記的圖像後，將此圖像座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體為基準的絕對座標值，以所述被檢測體為基準的絕對座標值是修正了所述臺架精確度的座標值。
  2. 一種視覺檢測系統的座標變換方法，其特徵在於，該方法利用申請專利範圍第1項所述之視覺檢測系統，並包括：第一標記的圖像獲得階段，用於獲得所述複數個第一標記的圖像；第一變換公式生成階段，利用第一標記的圖像座標值和第一標記的絕對臺架座標值的相互關係，生成將圖像座標值轉換成臺架座標值的第一變換公式；第二標記的圖像獲得階段，用於獲得所述複數個第二標記的 圖像；旋轉誤差計算階段，利用第二標記的圖像座標值和第二標記的臺架座標值的相互關係，計算用於表示所述工作臺在直線運動中相對於所述X軸的傾斜角度的旋轉誤差；移送誤差計算階段，利用第二標記的圖像座標值和第二標記的臺架座標值的相互關係，計算用於表示所述工作臺在所述X軸或者所述Y軸上的目標移送位置和實際移送位置之間差的移送誤差；第二變換公式生成階段，在所述第一變換公式上加減所述旋轉誤差及所述移送誤差，以生成用於將圖像座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體為基準的絕對座標值的第二變換公式。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之視覺檢測系統的座標變換方法，其特徵在於所述第一變換公式生成階段包括以下階段：利用所述第一標記的絕對臺架座標值和所述第一標記的圖像座標值，計算用於表示每個圖像圖元中臺架移送量的解析度；利用所述第一標記的絕對臺架座標值、所述第一標記的圖像座標值及所述解析度，計算攝像機對於X軸的傾斜度；利用所述第一標記的絕對臺架座標值、所述第一標記的圖像座標值、所述解析度及所述傾斜度，計算圖像原點的臺架座標值；利用所述第一標記的圖像座標值、所述解析度、所述傾斜度及所述圖像原點的臺架座標值，生成用於將圖像座標值轉換成臺架座標值的第一變換公式，其中所述絕對臺架座標值是不包括所述臺架的旋轉誤差或 者移送誤差的預定座標值。
  4. 如申請專利範圍第2項或者第3項所述之視覺檢測系統的座標變換方法，其特徵在於，所述旋轉誤差計算階段包括以下階段：在所述複數個第二標記中的其中一個標記設定為標記a，在所述複數個第二標記中從所述標記a沿著X軸相隔配置的一個標記設定為標記b，在所述複數個第二標記中從所述標記a沿著Y軸相隔配置的一個標記設定為標記c，在所述複數個第二標記中從所述標記c沿著X軸相隔配置的一個標記設定為標記d；求連接所述標記a和所述標記b的直線對於所述X軸的傾斜角ab；求連接所述標記c和所述標記d的直線對於所述X軸的傾斜角cd；沿著所述Y軸在所述標記a和所述標記c之間，使傾斜角在所述傾斜角ab和傾斜角cd之間線性變化，以形成用於計算所述工作臺的旋轉誤差的旋轉誤差公式。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之視覺檢測系統的座標變換方法，其特徵在於，所述移送誤差計算階段包括：求移送誤差ab的階段，利用所述標記a或者所述標記b的絕對圖像座標值、所述標記a或者所述標記b的實際臺架座標值、所述傾斜角ab(⊿θab)，求出隨著X軸變化的所述標記a和所述標記b之間的移送誤差；求移送誤差cd的階段，利用所述標記c或者所述標記d的絕對圖像座標值、所述標記c或者所述標記d的實際臺架座標值、傾斜角cd(⊿θcd)，求出隨著X軸變化的所述標記c 和所述標記d之間的移送誤差；線性移送誤差項生成階段，沿著所述Y軸在所述標記a和所述標記c之間，所述線性移送誤差項從所述移送誤差ab到所述移送誤差cd發生線性變化；攝像機角度修正項生成階段，所述攝像機角度修正項用於修正相鄰攝像機的傾斜角的差異；移送誤差公式生成階段，所述移送誤差公式通過加減所述線性移送誤差項和所述攝像機角度修正項，計算所述移送誤差；其中，所述圖像絕對值是將所述絕對臺架座標值代入所述第一變換公式獲得的座標值，是不包括旋轉誤差或者移送誤差的圖像座標值，所述實際臺架座標值是包括旋轉誤差或者移送誤差的臺架座標值，所述實際圖像座標值是包括旋轉誤差或者移送誤差的實際檢測出的圖像座標值。
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