TWI464363B - 微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及其方法 - Google Patents

微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及其方法 Download PDF

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Description

微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及其方法
本發明係有關於一種用於微型鑽針芯厚檢測的破壞式暨視覺量測系統及其方法，且特別是有關於一種用於微型鑽針芯厚檢測的量測自動化系統及其方法。
微型鑽針已被大量地應用在各種印刷電路板的微孔加工。請參照「第1A圖」、「第1B圖」與「第1C圖」，係分別為微型鑽針的一實施例側視結構示意圖、依據「第1A圖」之1B-1B的剖面結構示意圖與依據「第1A圖」之1C-1C的剖面結構示意圖。如「第1A圖」、「第1B圖」與「第1C圖」所示，微型鑽針50為一種ST型(Standard type、Straight type，亦稱標準型)鑽針，其包括中心軸51、鑽柄(Shank)52與鑽部(Drill body)54，鑽部54包括尖部(Drill point)60、鑽槽58(Helical flute)與鑽尖60a(Drill tip)。其中，鑽部54相對於鑽柄52之比例被加以放大以利說明。鑽部54在功能上由尖部60及鑽槽58所構成，尖部60用以產生鑽削作用，鑽槽 58則用以排除切屑。在鑽部54中未被開槽的圓錐狀核心部分即為鑽芯56(Web)，且鑽芯56的厚度〔以下簡稱芯厚(Web thickness)62〕與鑽槽58之深度在設計上互為衝突。芯厚62較大的微型鑽針50具有較佳的剛性，但其鑽槽58之深度較小，使得排屑效果較差；反之，鑽槽58之深度較大者具有較佳的排屑效果，但其剛性較差。因此，芯厚是影響微型鑽針品質的關鍵參數。針對微型鑽針成品的芯厚值進行量測以改善製程參數是鑽針製造廠所關切的重要品管工作之一。
此外，業界通用之鑽針除了「第1A圖」所示的屬於ST型的鑽針之外，更包括有屬於UC型(Undercut type，亦稱過切型)的鑽針。請參照「第1D圖」、「第1E圖」與「第1F圖」，係分別為微型鑽針的另一實施例側視結構示意圖、依據「第1D圖」之1E-1E的剖面結構示意圖與依據「第1D圖」之1F-1F的剖面結構示意圖。如「第1D圖」、「第1E圖」與「第1F圖」所示，屬於UC型的微型鑽針50' 同樣包括鑽柄52' 與鑽部54' ，其中鑽部54' 包括尖部60' 、鑽槽58' 與鑽尖60a' 。微型鑽針50' 的特點在於鑽部54' 被研磨一段略小於鑽徑(即1E-1E的剖面所對應外徑)的UC徑(即1F-1F的剖面所對應外徑)。故在鑽孔的過程中，微型鑽針50' 可有效地減少與孔壁之間的接觸面積，以降低鑽孔時的熱量並改善孔壁品質，而特別適用於多層板的鑽孔作業。
由「第1C圖」、「第1E圖」與「第1F圖」可以 清楚地觀察到，屬於ST型的微型鑽針50以及屬於UC型的微型鑽針50' 具有截面幾何形狀的差異。屬於ST型的微型鑽針50的兩鑽槽輪廓呈現內凹的趨勢，使得微型鑽針50的芯厚值在理論上會等於兩鑽槽輪廓的最小公切圓直徑(即兩鑽槽輪廓之間的最短距離)，因此較易於量測。屬於UC型的微型鑽針50' 由於研磨UC徑以及使用多段圓弧所組成的磨輪輪廓進行開槽的關係，使得微型鑽針50' 的截面上的兩鑽槽輪廓呈現反曲或外凸的趨勢，亦使得微型鑽針50' 的芯厚值在理論上會等於兩鑽槽輪廓的最大公切圓直徑，其定義方式較為複雜，也較不易量測。
微型鑽針之芯厚量測方法可以概分為非破壞式及破壞式兩大類，但由於非破壞式芯厚量測技術(如中華民國專利公報第I254124號)在實務上仍具有成本極高與穩定度不足的問題，習知業者多仍採用人工的破壞式芯厚量測技術。中華民國發明專利公開號第201226848號(美國發明專利公開號第20120236139號)提出一種微型鑽針之破壞式芯厚值量測系統及其方法(Destructive web thickness measuring system of microdrills and method thereof)，其透過兩組具有不同延伸方向的視覺模組來分別擷取兩組不同方向上的微型鑽針之影像，以依序對微型鑽針進行定位程序、研磨程序以及影像計算程序，藉此計算出微型鑽針於待量測截面位置上的芯厚值。然而，上述的微型鑽針之破壞式芯厚值量測系統及其方 法卻僅適用於ST型微型鑽針的芯厚值量測，而無法適用於UC型微型鑽針的芯厚值量測，使得中華民國發明專利公開號第201226848號所公開的微型鑽針之破壞式芯厚值量測系統及其方法仍具有微型鑽針的型號限制，且由於需要設置兩組視覺模組，其所須花費的成本亦較高。
有鑑於以上的問題，本發明提出一種同時適用於ST型微型鑽針與UC型微型鑽針的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及其方法，藉以改善先前技術所存在的各種缺點。
依據本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統係適用於量測微型鑽針的芯厚值。在一實施例中，微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統包括計算機裝置、雙軸運動平台模組、鑽針研磨模組、反射模組與視覺模組，其中雙軸運動平台模組與計算機裝置電性連接，鑽針研磨模組與計算機裝置電性連接，視覺模組與計算機裝置電性連接。雙軸運動平台模組用以夾持微型鑽針，且由計算機裝置控制雙軸運動平台模組，以使微型鑽針移動。當計算機裝置控制雙軸運動平台模組將微型鑽針移動至研磨位置時，鑽針研磨模組將微型鑽針之鑽部研磨至其待量測截面位置，以產生一軸向截面。當雙軸運動平台模組將微型鑽針移動至第一位置時，反射模組接收微型鑽 針的鑽尖與鑽針研磨模組於第一方向上的第一影像，並將第一影像反射至第二方向。視覺模組用以接收第二方向上的已反射的第一影像，並將第一影像輸出至計算機裝置，使計算機裝置依據第一影像而獲得微型鑽針的鑽尖與鑽針研磨模組之間的第一間距，以及當雙軸運動平台模組將微型鑽針移動至第二位置時，視覺模組擷取微型鑽針之待量測截面位置的軸向截面於第二方向上的第二影像並輸出第二影像至計算機裝置，使計算機裝置依據第二影像計算微型鑽針於待量測截面位置的芯厚值。其中，計算機裝置依據第一間距與待量測截面位置控制鑽針研磨模組，以使鑽針研磨模組研磨微型鑽針至待量測截面位置，其中微型鑽針於第一位置時未接觸鑽針研磨模組，微型鑽針於第二位置時係位於視覺模組的影像擷取範圍內。
依據本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法的一實施例，微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法包括：設定位置參數，其中位置參數指示有微型鑽針的一待量測截面位置；將微型鑽針移動至第一位置，其中微型鑽針於第一位置時未接觸鑽針研磨模組；對鑽針研磨模組進行對焦；藉由反射模組接收微型鑽針的鑽尖與鑽針研磨模組於第一方向上的第一影像，並將第一影像反射至第二方向；擷取第一影像；依據第一影像進行定位程序而獲得微型鑽針與鑽針研磨模組之間的第一間距；依據第一 間距與待量測截面位置進行研磨程序，使鑽針研磨模組研磨微型鑽針至待量測截面位置以產生軸向截面；將微型鑽針移動至第二位置，其中第二位置係位於視覺模組的影像擷取範圍內；對微型鑽針之待量測截面位置的軸向截面進行對焦；擷取微型鑽針於第二方向上的第二影像；調整第二影像的亮度、對比度與伽瑪值，其中第二影像包括微型鑽針軸向截面與背景；進行二值化處理，以完全區隔軸向截面與背景；進行型態學處理，以去除背景的至少一雜點與補償軸向截面的至少一空洞；依據軸向截面進行運算程序而獲得軸向截面的形心；進行邊緣偵測程序而獲得軸向截面的多個邊緣輪廓點；依據所述多個邊緣輪廓點相對於所述軸向截面的形心之距離進行判斷，以獲得第一開槽輪廓區域之多個輪廓點與第二開槽輪廓區域之多個輪廓點；依據所述第一開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第一曲線，以及依據所述第二開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第二曲線；依據第一曲線與第二曲線進行圓擬合而獲得擬合圓；以及刪除擬合圓外的第一曲線與第二曲線，並依據所保留的第一曲線與第二曲線進行圓擬合，直至擬合圓的直徑收斂而得一最適擬合圓，而據此最適擬合圓之直徑以獲得微型鑽針於待量測截面位置的芯厚值。
綜合以上所述，本發明提供一種所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及微型鑽針芯 厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，可用以自動化量測微型鑽針於其待量測截面位置的芯厚值。藉由反射模組的設計，使得用來量測微型鑽針之芯厚值的視覺模組可以透過反射模組所反射的第二光線而於定位程序與研磨程序中有效的掌握鑽針研磨模組是否有將微型鑽針研磨至待量測截面位置，有效的降低本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統的成本。藉由視覺模組與影像計算程序的設計，可提高本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統的適用性與穩定度。藉由計算機裝置的設置，可有效的掌握微型鑽針之破壞式芯厚量測的流程。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
10‧‧‧鑽針端面
11‧‧‧磨輪端面
12、13、14‧‧‧第一端點
15、16、17‧‧‧第二端點
50、50' ‧‧‧微型鑽針
51‧‧‧中心軸
52、52' ‧‧‧鑽柄
54、54' ‧‧‧鑽部
56‧‧‧鑽芯
57‧‧‧軸向截面
58、58' ‧‧‧鑽槽
59‧‧‧背景
60、60' ‧‧‧尖部
60a、60a' ‧‧‧鑽尖
62‧‧‧芯厚值
72‧‧‧軸向
80‧‧‧第一光線
82‧‧‧第二光線
84‧‧‧第三光線
86‧‧‧反射光
90‧‧‧基座
93‧‧‧形心
C‧‧‧最適擬合圓
C1 、C2 ‧‧‧擬合圓
D‧‧‧待量測截面位置
200‧‧‧微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統
201‧‧‧計算機裝置
202‧‧‧雙軸運動平台模組
204‧‧‧鑽針研磨模組
206‧‧‧反射模組
208‧‧‧視覺模組
210‧‧‧鑽針夾治具
212‧‧‧縱向運動單元
214‧‧‧橫向運動單元
216‧‧‧第一步進馬達
220‧‧‧第二步進馬達
224‧‧‧感應馬達
226‧‧‧傳動單元
228‧‧‧磨輪
230‧‧‧第一光源
232‧‧‧反射鏡
234‧‧‧第一光源調控器
236‧‧‧倍率調整鏡
238‧‧‧第二光源
240‧‧‧鏡頭
242‧‧‧第二光源調控器
244‧‧‧影像感測單元
248‧‧‧磨輪開關次模組
252‧‧‧通用序列匯流排介面
254‧‧‧記憶單元
256‧‧‧中央處理模組
258‧‧‧運動控制次模組
260‧‧‧人機介面
262‧‧‧輸入/輸出單元
264‧‧‧繼電器單元
266‧‧‧運動控制單元
268‧‧‧第一步進馬達驅動單元
270‧‧‧第二步進馬達驅動單元
272‧‧‧第一線性編碼器
274‧‧‧第二線性編碼器
第1A圖為微型鑽針的一實施例側視結構示意圖。
第1B圖為依據第1A圖之1B-1B的剖面結構示意圖。
第1C圖為依據第1A圖之1C-1C的剖面結構示意圖。
第1D圖為微型鑽針的另一實施例側視結構示意圖。
第1E圖為依據第1D圖之1E-1E的剖面結構示意圖。
第1F圖為依據第1D圖之1F-1F的剖面結構示意圖。
第2A圖為依據本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良 型破壞式暨視覺量測自動化系統的一實施例結構方塊示意圖。
第2B圖為依據本發明所揭露之雙軸運動平台模組、鑽針研磨模組、反射模組與視覺模組的一實施例立體結構示意圖。
第2C圖為依據本發明所揭露之雙軸運動平台模組、鑽針研磨模組、反射模組與視覺模組的一實施例俯視結構示意圖。
第2D圖為依據第2C圖之局部放大結構示意圖。
第2E圖為依據第2C圖之微型鑽針於第二位置的俯視結構示意圖。
第2F圖為依據第2E圖之局部放大結構示意圖。
第3圖為依據第2A圖的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統所應用的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法的一實施例流程示意圖。
第4圖為依據步驟312所述之定位程序的一實施例流程示意圖。
第5A圖為本發明所揭露之步驟310的第一影像的一實施例示意圖。
第5B圖為本發明所揭露之步驟404的一實施例結構示意圖。
第5C圖為依據本發明所揭露之微型鑽針移動至第一 位置的一實施例結構示意圖。
第5D圖為依據本發明所揭露之磨輪研磨微型鑽針至其待量測截面位置的一實施例結構示意圖。
第6圖為依據步驟314所述之研磨程序的一實施例流程示意圖。
第7A圖為依據本發明所揭露之步驟318的第二影像的一實施例示意圖。
第7B圖至第7I圖為依據步驟320所述之影像計算程序的一實施例流程示意圖。
第8A圖為依據本發明所揭露之步驟318的第二影像的另一實施例示意圖。
第8B圖至第8L圖為依據步驟320所述之影像計算程序的另一實施例流程示意圖。
第8M圖為依據本發明之影像計算程序的另一實施例的步驟流程圖。
第9圖為依據第2A圖的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統所應用的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法的另一實施例流程示意圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請 專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參照「第2A圖」、「第2B圖」與「第2C圖」，係分別為依據本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統的一實施例結構方塊示意圖、依據本發明所揭露之雙軸運動平台模組、鑽針研磨模組、反射模組與視覺模組的一實施例立體結構示意圖與俯視結構示意圖。在本實施例中，微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統200適用於量測微型鑽針50於其待量測截面位置D的芯厚62(請參照「第1A圖」與「第1C圖」)以及適用於微型鑽針50' 於其待量測截面位置E或F的芯厚62' (請參照「第1D圖」、「第1E圖」與「第1F圖」)。在此須先說明的是，在以下的實施例說明中，有關微型鑽針50及其待量測截面位置D的相關敘述亦泛指微型鑽針50' 及其待量測截面位置E或F，換句話說，在以下的說明中，微型鑽針50可泛指ST型微型鑽針與UC型微型鑽針。
微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統200包括計算機裝置201、雙軸運動平台模組202、鑽針研磨模組204、反射模組206、視覺模組208、磨輪開關次模組248與運動控制次模組258。其中，雙軸運動平台模組202、鑽針研磨模組204、反射模組206及視覺模組208均配 置於基座90上；雙軸運動平台模組202與運動控制次模組258電性連接，運動控制次模組258係附屬於雙軸運動平台模組202；鑽針研磨模組204與磨輪開關次模組248電性連接，磨輪開關次模組248係附屬於鑽針研磨模組204；視覺模組208、磨輪開關次模組248及運動控制次模組258分別與計算機裝置201電性連接。
計算機裝置201可為但不限於個人電腦，磨輪開關次模組248可包括輸入/輸出單元262與繼電器單元264，運動控制次模組258可包括運動控制單元266、第一步進馬達驅動單元268、第二步進馬達驅動單元270、第一線性編碼器272與第二線性編碼器274。以下將分別介紹微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統200中的各功能模組。
在本實施例中，雙軸運動平台模組202可將微型鑽針50沿縱向Y或橫向X移動，其中，縱向Y與橫向X垂直。雙軸運動平台模組202可包括鑽針夾治具210、縱向運動單元212與橫向運動單元214，鑽針夾治具210用以夾持微型鑽針50(請參照「第2D圖」，係為依據「第2C圖」之局部放大結構示意圖)。縱向運動單元212包括第一步進馬達216，縱向運動單元212用以使鑽針夾治具210沿縱向Y移動。橫向運動單元214包括第二步進馬達220，橫向運動單元214用以使鑽針夾治具210沿橫向X移動。
鑽針研磨模組204用以研磨微型鑽針50至其待 量測截面位置D，鑽針研磨模組204可包括感應馬達224、傳動單元226與磨輪228，感應馬達224可藉由傳動單元226(例如為傳動皮帶)帶動磨輪228旋轉，以研磨微型鑽針50至其待量測截面位置D，但本實施例並非用以限定本發明，也就是說，鑽針研磨模組204更可包括集塵單元(未標示)，以收集鑽針研磨模組204研磨微型鑽針50時所產生的粉塵，避免粉塵影響視覺模組208的影像擷取。
反射模組206用以接收第一光線80，並據以形成屬於反射光的第二光線82。如「第2C圖」與「第2D圖」所示，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第一位置(微型鑽針50未接觸鑽針研磨模組204)時，反射模組206會接收第一光線80並經反射而形成第二光線82，且此時微型鑽針50位於第一光線80的行進路徑上，而第二光線82的行進路徑係在視覺模組208的影像擷取範圍內(關於視覺模組208之作動方式請參見下文描述)。換句話說，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第一位置時，反射模組206會接收微型鑽針50的鑽尖60a與鑽針研磨模組204的磨輪228於第一方向上的第一影像，並將第一影像反射至第二方向，其中第一方向係為第一光線80的行進方向，而第二方向係為第二光線82的行進方向，且第一方向可為但不限於橫向X，第二方向可為但不限於縱向Y。
承接上述，反射模組206可包括第一光源230、 反射鏡232、第一光源調控器234與倍率調整鏡236，其中倍率調整鏡236位於第一光源230與反射鏡232之間；第一光源230用以產生沿第一方向的第一光線80，第一光源調控器234用以調控第一光線80的亮度，倍率調整鏡236用以提供第一光線80穿透，以使視覺模組208可以擷取到成像倍率較小的第一影像，反射鏡232用以接收第一光線80並經反射而形成沿第二方向的第二光線82，且第一光線80的行進方向垂直第二光線82的行進方向。在實際的操作中，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第一位置時，第一光源230會發出沿第一方向的第一光線80，接著第一光線80會穿透倍率調整鏡236而被反射鏡232所接收並反射出沿第二方向的第二光線82，視覺模組208會透過反射鏡232而接收第二光線82並輸出第一影像至計算機裝置201。在其中一個實施例中，反射鏡232與倍率調整鏡236係設置於雙軸運動平台模組202之一側，使得反射鏡232與倍率調整鏡236的位置會隨著微型鑽針50的位置而改變，更詳細地說，倍率調整鏡236與反射鏡232係與雙軸運動平台模組202的橫向運動單元214同步移動。此外，第一光源230與第一光源調控器234的驅動電源可以直接由計算機裝置201提供，或者由外部電源(例如插座)提供，本發明在此不加以限定。於實務上，第一光源230為一種可產生平行光的光源為最佳，而倍率調整鏡236為一種倍率調整用透鏡，本發明在此不加以限制倍率調整鏡236所能調整 的倍率範圍。
視覺模組208用以擷取微型鑽針50與鑽針研磨模組204之間的第一影像，以及微型鑽針50於待量測截面位置D上的第二影像。如「第2C圖」與「第2D圖」所示，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第一位置時，視覺模組208透過接收第二光線82而擷取並輸出第一影像至計算機裝置201，據以使計算機裝置201依據此第一影像而獲得微型鑽針50與鑽針研磨模組204之間的第一間距。換句話說，視覺模組208用以接收第二方向上的已反射的第一影像，並將第一影像輸出至計算機裝置201，使得計算機裝置201可以依據第一影像而獲得微型鑽針50的鑽尖60a與鑽針研磨模組204的磨輪228之間的第一間距。
請參照「第2E圖」與「第2F圖」，「第2E圖」係為依據「第2C圖」之微型鑽針於第二位置的俯視結構示意圖；「第2F圖」係為依據「第2E圖」之局部放大結構示意圖。如「第2E圖」與「第2F圖」所示，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第二位置(視覺模組208的影像擷取範圍內)時，視覺模組208擷取並輸出第二影像至計算機裝置201，據以使計算機裝置201依據此第二影像而獲得微型鑽針50於待量測截面位置D的芯厚值62。換句話說，當雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第二位置時，視覺模組208會擷取微型鑽針50之待量測截面位置D的軸向截面57(請參 照「第7A圖」與「第8A圖」)於第二方向上的第二影像並將之輸出至計算機裝置201，使得計算機裝置201可以依據第二影像計算微型鑽針50於待量測截面位置D的芯厚值62。
承接上述，視覺模組208可包括第二光源238、鏡頭240、第二光源調控器242與影像感測單元244；第二光源238用以產生第三光線84，第二光源調控器242用以調控第三光線84的亮度，第三光線84會照射到微型鑽針50之待量測的軸向截面57(請參照「第7A圖」與「第8A圖」)，同時，由第三光線84照射到微型鑽針50之待量測的軸向截面57所形成的沿第二方向的反射光86會經過鏡頭240而被影像感測單元244所接收並輸出第二影像(亦即反射光86會入射於鏡頭240而被影像感測單元244所接收，使得影像感測單元244會依據反射光86輸出第二影像至計算機裝置201)。於實務上，鏡頭240為一種固定倍率(例如14倍或16倍)的定焦式遠心鏡頭，且鏡頭240的軸向(即鏡頭240的軸心延伸方向)72可平行微型鑽針50的中心軸51，以避免產生誤差。在本實施例中，軸向72可為但不限於重合微型鑽針50的中心軸51(如「第2E圖」所示)。
於實務上，第二光源238為一種可產生高亮度集中的環型光源，而影像感測單元244可為但不限於互補式金氧半場效電晶體攝影機(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor camera，CMOS camera)，也就是說，影像感測 單元244亦可為電荷耦合元件攝影機(Charge Coupled Device camera，CCD camera)。第二光源238與第二光源調控器242的驅動電源可以直接由計算機裝置201提供，或者由外部電源(例如插座)提供，本發明在此不加以限定。
於實務上，由於鏡頭240為一種固定倍率的定焦式遠心鏡頭，則倍率調整鏡236的使用會使得第一影像的視野範圍(Field of view，FOV)大於第二影像的視野範圍。如此設計的主要效果在於使微型鑽針50被移動至第一位置時，微型鑽針50與磨輪228之間的第一間距不至於過小，如此較可避免微型鑽針50與磨輪228之間產生非預期的碰撞而導致硬體的損壞。
計算機裝置201包括通用序列匯流排介面252(Universal serial bus，USB)、記憶單元254、中央處理模組256與人機介面260。計算機裝置201可藉由輸入/輸出單元262與繼電器單元264控制感應馬達224，進而啟動鑽針研磨模組204。通用序列匯流排介面252與影像感測單元244電性連接，使計算機裝置201可接收第一影像與第二影像。記憶單元254可用以儲存第一影像與第二影像，中央處理模組256可用以控制與處理微型鑽針之破壞式芯厚量測的流程。
計算機裝置201可藉由運動控制單元266啟動第一步進馬達驅動單元268與第二步進馬達驅動單元270，進而驅動第一步進馬達216與第二步進馬達220的運作(即縱向運 動單元212沿縱向Y移動，橫向運動單元214沿橫向X移動)。第一線性編碼器272測得縱向運動單元212的位置而回傳至運動控制單元266，以進行縱向Y的閉迴路運動控制(即控制縱向運動單元212的位移距離)，第二線性編碼器274測得橫向運動單元214的位置而回傳至運動控制單元266以進行橫向X的閉迴路運動控制(即控制橫向運動單元214的位移距離)。
人機介面260一方面可用以接收使用者所輸入的微型鑽針50的型號、位置參數與量測相關設定值，以供微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統200依實際量測的需求進行調整，另一方面，人機介面260可用以提供顯示微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統200所進行的流程、第一影像與第二影像。在實際的操作中，計算機裝置201可以依據所獲得的第一間距與待量測截面位置D來控制鑽針研磨模組204，以使鑽針研磨模組204可以研磨微型鑽針50至待量測截面位置D。
請參照「第2A圖」與「第3圖」，「第3圖」係為依據「第2A圖」的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統所應用的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法的一實施例流程示意圖。微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法包括：步驟302：將雙軸運動平台模組202移動至原點位置；步驟304：設定位置參數，其中位置參數指示有微型鑽針 50的待量測截面位置D；步驟306：藉由雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第一位置，其中微型鑽針50於第一位置時未接觸鑽針研磨模組204之磨輪228；步驟307：對鑽針研磨模組204之磨輪228進行對焦，使微型鑽針50的鑽尖60a與鑽針研磨模組204之磨輪228接近第一焦距，第一焦距係為鏡頭240與倍率調整鏡236、反射鏡232搭配時所形成的物理上的成像物距；步驟308：藉由反射模組206接收微型鑽針50的鑽尖60a與鑽針研磨模組204之磨輪228於第一方向上的第一影像，並將第一影像反射至第二方向(亦即藉由反射模組206接收第一光線80並經反射而形成第二光線82，其中微型鑽針50位於第一光線80的行進路徑上，而第二光線82的行進路徑係在視覺模組208的影像擷取範圍內)；步驟310：視覺模組208接收第二方向上的已反射的第一影像；步驟312：依據第一影像進行定位程序而獲得微型鑽針50與鑽針研磨模組204之間的第一間距；步驟314：依據第一間距與待量測截面位置D進行研磨程序，使鑽針研磨模組204研磨微型鑽針50至待量測截面位置D以產生軸向截面57；步驟316：藉由雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移 動至第二位置，而第二位置係位於該視覺模組的影像擷取範圍內；步驟317：對微型鑽針50之待量測截面位置D的軸向截面57進行對焦，使微型鑽針50之待量測截面位置D的軸向截面57接近第二焦距，第二焦距係為鏡頭240本身所具有的物理上的成像物距；步驟318：藉由視覺模組208擷取微型鑽針50於第二方向上的第二影像；以及步驟320：依據第二影像進行影像計算程序而獲得微型鑽針50於待量測截面位置D的芯厚值62。
需注意的是，使用者可在執行步驟302之前或之後，藉由鑽針夾治具210夾持微型鑽針50以進行芯厚值62的量測。上述步驟302所述之原點位置係為使用者制定雙軸運動平台模組202的初始位置，可為但不限於易於安裝微型鑽針50於鑽針夾治具210的位置，實際原點位置可依據實際需求進行調整。在步驟304所述之位置參數係為使用者利用人機介面260所輸入計算機裝置201的參數，在本實施例中位置參數的數量可為但不限於一個，也就是說，位置參數可為複數個，關於位置參數為複數個的情形請容後描述。此外，在步驟304中，更可以包括設定微型鑽針50之型號的步驟。
步驟306係為計算機裝置201利用運動控制次模組258控制縱向運動單元212與橫向運動單元214移動，以調 整微型鑽針50至第一位置。請參照「第4圖」，係為依據步驟312所述之定位程序的一實施例流程示意圖。定位程序可包括：步驟402：藉由第一影像獲得微型鑽針50的鑽針端面10與鑽針研磨模組204的磨輪端面11；步驟404：計算鑽針端面10與磨輪端面11間的多個縱向距離；以及步驟406：比較每一縱向距離而獲得第一間距。
請參照「第4圖」與「第5A圖」，「第5A圖」係為本發明所揭露之步驟310的第一影像的一實施例示意圖(於實務上，第一影像會因反射鏡232的反射效果而與「第5A圖」所示者呈現左右顛倒的情況，但並不影響其中的相對關係)。其中，第一影像包括鑽針端面10與磨輪端面11。鑽針端面10可為未研磨過之微型鑽針50之尖部60的端面或是已研磨過之微型鑽針50之被磨斷截面位置的端面。更進一步地說明，當微型鑽針50尚未被移動至第一位置時，僅磨輪228之磨輪端面11會處於第一光源230與反射鏡232之間；當微型鑽針50被移動至第一位置時，微型鑽針50與磨輪228之磨輪端面11會同時處於第一光源230與反射鏡232之間，使得第一光源230所發出之第一光線80在通過微型鑽針50與磨輪228之端面後會經過反射鏡232而反射為第二光線82，並由視覺模組208的影像感測單元244接收並形成第一影像，以使第 一影像上同時具有微型鑽針50與磨輪228之端面的邊緣輪廓特徵；上述的成像方式為背光源成像。
請參照「第4圖」與「第5B圖」，「第5B圖」係為本發明所揭露之步驟404的一實施例結構示意圖。在步驟404中，縱向距離(即V1 、V2 、V3 )係為鑽針端面10至磨輪端面11間的水平影像距離，即縱向距離V1 、V2 、V3 的方向與縱向Y平行，其中縱向距離的單位為像素(Pixel)。舉例而言，鑽針端面10包括三個第一端點12、13、14，磨輪端面11包括三個第二端點15、16、17，第一端點12與第二端點16間具有縱向距離V1 ，第一端點13與第二端點17間具有縱向距離V2 ，第一端點14與第二端點15間具有縱向距離V3 ，其中，縱向距離V1 、V2 、V3 的方向皆與縱向Y平行。接著進行步驟406，比較縱向距離V1 、V2 、V3 的大小，在本實施例中縱向距離V2 >縱向距離V3 >縱向距離V1 ，所以縱向距離V1 為第一影像間距。最後，將第一影像間距V1 進行比例轉換(將影像間距轉換為所對應的長度物理量)而獲得第一間距(請參照「第5C圖」，其單位為實際的長度物理量)。
請參照「第2A圖」與「第6圖」，「第6圖」係為依據步驟314所述之研磨程序的一實施例流程示意圖。研磨程序包括：步驟602：藉由磨輪開關次模組248啟動鑽針研磨模組204； 步驟604：藉由雙軸運動平台模組202將微型鑽針50往鑽針研磨模組204方向前進特定距離，使鑽針研磨模組204之磨輪228研磨微型鑽針50至其待量測截面位置D，其中特定距離與位置參數及第一間距有關；以及 步驟606：藉由雙軸運動平台模組202移動微型鑽針50，以使微型鑽針50遠離鑽針研磨模組204。
上述步驟604之特定距離係為待量測截面位置D至鑽尖60a(請參照「第1A圖」)的距離及第一間距的總和(請參照「第5C圖」，係為依據本發明所揭露之微型鑽針移動至第一位置的一實施例結構示意圖)。當微型鑽針50已被鑽針研磨模組204的磨輪228研磨至待量測截面位置D時(請參照「第5D圖」，係為依據本發明所揭露之磨輪研磨微型鑽針至其待量測截面位置的一實施例結構示意圖)，可藉由雙軸運動平台模組202的移動使微型鑽針50遠離鑽針研磨模組204(即步驟606)，但本實施例並非用以限定本發明，也就是說，當微型鑽針50已被鑽針研磨模組204的磨輪228研磨至待量測截面位置D時，亦可藉由磨輪開關次模組248關閉鑽針研磨模組204，而使磨輪228不再研磨微型鑽針50。
接著，可藉由運動控制次模組258控制雙軸運動平台模組202將微型鑽針50移動至第二位置(即步驟316)，使視覺模組208的影像感測單元244擷取第二影像(即步驟318)，其中，第二影像包括微型鑽針50的軸向截面57與背景 59(請參照「第7A圖」，係為依據本發明所揭露之步驟318的第二影像的一實施例示意圖)。
更進一步地說明，當微型鑽針50被移動至第二位置時，第二光源238所發出之第三光線84照射到微型鑽針50之待量測軸向截面所形成的反射光86會經過鏡頭240而被影像感測單元244所接收並輸出第二影像，以使第二影像上具有微型鑽針50的軸向截面影像；上述的成像方式為正光源成像。
請參照「第7B圖」至「第7I圖」，係為依據步驟320所述之影像計算程序的一實施例流程示意圖。在「第7B圖」中，計算機裝置201利用中央處理模組256調整第二影像的亮度(Brightness)、對比度(Contrast)與伽瑪值(Gamma)；接著，進行二值化(Thresholding)處理，使得背景59可為但不限於黑色且軸向截面57可為但不限於白色，以完全區隔軸向截面57與背景59(請參照「第7C圖」)；由於執行二值化處理時會產生部份誤差，所以藉由形態學處理(Morphological operation)，以去除背景59的雜點(即白點)與補償軸向截面57的空洞(即黑點)(請參照「第7D圖」)。然後，計算機裝置201利用中央處理模組256依據軸向截面57進行運算程序而獲得軸向截面57的形心93(請參照「第7E圖」)。以下「第7F圖」至「第7I圖」係為影像計算程序中每一流程的示意圖式，實際相關「第7F圖」至「第7I圖」 的運作係為數據運算，而非以影像方式進行運算。因此，「第7F圖」至「第7I圖」僅提供相對應流程的參考。
接著，請參照「第7F圖」，進行邊緣偵測(Edge detection)程序而獲得軸向截面57的多個邊緣輪廓點，這些邊緣輪廓點可以圍繞成「第7F圖」圖面中的虛線邊緣，其中，邊緣偵測程序可為但不限於利用Robert測邊遮罩而獲得多個邊緣輪廓點。
計算機裝置201計算每一邊緣輪廓點(即a1、a4、a5、b1、b4、b5)與形心93間的第一距離(請參照「第7G圖」)並比較每一第一距離而從中篩選出第一距離小於特定值所對應的邊緣輪廓點，以獲得第一開槽輪廓區域與第二開槽輪廓區域，其中第一開槽輪廓區域與第二開槽輪廓區域係分別為距離形心93之第一距離小於特定值的第一邊緣輪廓點a1、a2、a3與第二邊緣輪廓點b1、b2、b3所構成的曲線段(請參照「第7H圖」)。特定值可為但不限於所有第一距離中之最小值的1.25倍。接著，計算第一開槽輪廓區域所包括的每一第一邊緣輪廓點a1、a2、a3至第二開槽輪廓區域所包括的每一第二邊緣輪廓點b1、b2、b3間的第二距離(請參照「第7I圖」)。接著，比較每一第二距離，其中最短的第二距離為芯厚影像距離，芯厚影像距離的單位為像素；最後，將芯厚影像距離進行比例轉換(將影像距離轉換為所對應的長度物理量)而獲得芯厚值(其單位為實際的長度物理量)。上述的「第 7B圖」至「第7I圖」的影像計算程序適用於型號為ST型的微型鑽針50，但不以此為限。
換句話說，本發明之影像計算程序亦可同時適用於型號為ST型與UC型的微型鑽針50，請參照「第8A圖」至「第8M圖」，「第8A圖」係為依據本發明所揭露之步驟318的第二影像的另一實施例示意圖，「第8B圖」至「第8L圖」係為依據步驟320所述之影像計算程序的另一實施例流程示意圖，「第8M圖」係為依據本發明之影像計算程序的另一實施例的步驟流程圖。如「第8M圖」所示，適用於型號為ST型與UC型的微型鑽針50的影像計算程序包括：步驟802：調整第二影像的亮度、對比度與伽瑪值(即「第8B圖」所示)，其中第二影像包括微型鑽針50的軸向截面57與背景59；步驟804：進行二值化處理，以完全區隔軸向截面57與背景59(即「第8C圖」所示)；步驟806：進行型態學處理，以去除背景59的至少一雜點與補償軸向截面57的至少一空洞(即「第8D圖」所示)；步驟808：依據軸向截面57進行運算程序而獲得軸向截面57的形心93(即「第8E圖」所示)；步驟810：進行邊緣偵測程序而獲得軸向截面57的多個邊緣輪廓點(即「第8F圖」所示)；步驟812：依據所述多個邊緣輪廓點相對於形心93的距 離進行判斷，以獲得第一開槽輪廓區域之多個輪廓點與第二開槽輪廓區域之多個輪廓點(即「第8G圖」與「第8H圖」所示)，其中判斷的方式與「第7G圖」與「第7H圖」所對應說明的判斷方式相同；步驟814：依據所述第一開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第一曲線，且第一曲線的範圍介於「第8H圖」所示的極限邊緣輪廓點a2 與a3 之間，以及依據所述第二開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第二曲線，且第二曲線的範圍介於「第8H圖」所示的極限邊緣輪廓點b2 與b3 之間；步驟816：依據第一曲線與第二曲線進行圓擬合而獲得擬合圓，圓擬合係可採用最小平方圓擬合法(Least-squares circle-fitting method)以進行之，所獲得的擬合圓會如「第8I圖」所示之情形，擬合圓C1 會涵蓋局部的第一曲線與第二曲線；步驟818：刪除擬合圓外的第一曲線與第二曲線(如「第8J圖」所示)，並依據所保留的第一曲線與第二曲線進行圓擬合(亦採用最小平方圓擬合法以進行之)，亦即只會對位於步驟816所獲得擬合圓之內的第一曲線與第二曲線繼續進行圓擬合，所獲得的擬合圓會如「第8K圖」所示之情形，擬合圓C2 會小於擬合圓C1 且涵蓋局部的第一曲線與第二曲線；步驟820：判斷擬合圓的直徑是否收斂(收斂的條件例如 判斷擬合圓C2 與擬合圓C1 的直徑差異量絕對值是否小於1像素的範圍內)，若擬合圓的直徑尚未收斂於一個範圍時，則繼續重複步驟818之疊代計算程序，若擬合圓的直徑已確實收斂於一個範圍時即獲得一最適擬合圓(Best-fit circle)(即「第8L圖」所示的擬合圓C)；以及步驟822：依據已收斂的最適擬合圓的直徑，獲得微型鑽針50於待量測截面位置的芯厚值(即「第8L圖」所示)，對於ST型微型鑽針而言，最適擬合圓會相當接近於兩鑽槽輪廓的最小公切圓，對於UC型微型鑽針而言，最適擬合圓則會相當接近於兩鑽槽輪廓的最大公切圓，故適用於芯厚的量測。
此外，請參照「第9圖」，係為依據「第2A圖」的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統所應用的微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法另一實施例流程示意圖。在本實施例中，位置參數的數量為複數個，微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法除了包括「第3圖」所述之實施例的流程外，在步驟304中包括：步驟901：設定一被研磨截面位置為零；步驟902：判斷有無複數個位置參數；步驟903：當無複數個位置參數時，將此單數個位置參數減去被研磨截面位置後的數值設定待量測截面位置，並接續步驟306；步驟904：當有複數個位置參數時，比較每一位置參數而 獲得最小位置參數；步驟906：以最小位置參數減去被研磨截面位置後的數值設定待量測截面位置；此外，在本實施例中，在執行完步驟320後更包括：步驟907：設定被研磨截面位置等於最小位置參數或單數個位置參數；步驟908：移除最小位置參數或單數個位置參數；步驟910：判斷有無其他位置參數；以及當有其他位置參數，執行步驟902。
在本實施例中，藉由上述步驟之執行可自動化量測微型鑽針50於不同待量測截面位置的芯厚值62。然後，在步驟910中，當無其他位置參數時，結束微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法。
綜合以上所述，本發明實施例提供一種微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統及微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，可進行自動化量測微型鑽針於其待量測截面位置的芯厚值。藉由反射模組的設計，使得用來量測微型鑽針之芯厚值的視覺模組可以透過反射模組所反射的第二光線而於定位程序與研磨程序中有效的掌握鑽針研磨模組是否有將微型鑽針研磨至待量測截面位置，有效的降低本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統的成本。藉由視覺模組與影像計算程序的設 計，可使本發明所揭露之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統的量測穩定度提高並可適用於不同型號之微型鑽針。藉由計算機裝置的設置，可有效的掌握微型鑽針之破壞式芯厚量測的流程。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
200‧‧‧微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統
201‧‧‧計算機裝置
202‧‧‧雙軸運動平台模組
204‧‧‧鑽針研磨模組
206‧‧‧反射模組
208‧‧‧視覺模組
210‧‧‧鑽針夾治具
212‧‧‧縱向運動單元
214‧‧‧橫向運動單元
216‧‧‧第一步進馬達
220‧‧‧第二步進馬達
224‧‧‧感應馬達
226‧‧‧傳動單元
228‧‧‧磨輪
230‧‧‧第一光源
232‧‧‧反射鏡
234‧‧‧第一光源調控器
236‧‧‧倍率調整鏡
238‧‧‧第二光源
240‧‧‧鏡頭
242‧‧‧第二光源調控器
244‧‧‧影像感測單元
248‧‧‧磨輪開關次模組
252‧‧‧通用序列匯流排介面
254‧‧‧記憶單元
256‧‧‧中央處理模組
258‧‧‧運動控制次模組
260‧‧‧人機介面
262‧‧‧輸入/輸出單元
264‧‧‧繼電器單元
266‧‧‧運動控制單元
268‧‧‧第一步進馬達驅動單元
270‧‧‧第二步進馬達驅動單元
272‧‧‧第一線性編碼器
274‧‧‧第二線性編碼器

Claims (10)

  1. 一種微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統，用以量測一微型鑽針的一芯厚值，該微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統包括：一計算機裝置；一雙軸運動平台模組，電性連接該計算機裝置，用以夾持該微型鑽針，並由該計算機裝置控制該雙軸運動平台模組，以使該微型鑽針移動；一鑽針研磨模組，電性連接該計算機裝置，當該雙軸運動平台模組將該微型鑽針移動至一研磨位置時，該鑽針研磨模組研磨該微型鑽針至一待量測截面位置以產生一軸向截面；一反射模組，當該雙軸運動平台模組將該微型鑽針移動至一第一位置時，該反射模組接收該微型鑽針的鑽尖與該鑽針研磨模組於一第一方向上的一第一影像，並將該第一影像反射至一第二方向；以及一視覺模組，電性連接該計算機裝置，用以接收該第二方向上的已反射的該第一影像，並將該第一影像輸出至該計算機裝置，該計算機裝置依據該第一影像而獲得該微型鑽針的鑽尖與該鑽針研磨模組之間的一第一間距，以及當該雙軸運動平台模組將該微型鑽針移動至一第二位置時，該視覺模組擷取該微 型鑽針之該待量測截面位置的該軸向截面於該第二方向上的一第二影像並輸出該第二影像至該計算機裝置，該計算機裝置依據該第二影像計算該微型鑽針於該待量測截面位置的該芯厚值；其中，該計算機裝置依據該第一間距與該待量測截面位置控制該鑽針研磨模組，以使該鑽針研磨模組研磨該微型鑽針至該待量測截面位置，其中該微型鑽針於該第一位置時未接觸該鑽針研磨模組，該微型鑽針於該第二位置時係位於該視覺模組的影像擷取範圍內。
  2. 如請求項1所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統，其中該雙軸運動平台模組包括一鑽針夾治具、一縱向運動單元與一橫向運動單元，該鑽針夾治具用以夾持該微型鑽針，該縱向運動單元使該鑽針夾治具沿一縱向移動，該橫向運動單元使該鑽針夾治具沿一橫向移動，其中該橫向與該縱向垂直。
  3. 如請求項1所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統，其中該鑽針研磨模組包括一感應馬達、一傳動單元與一磨輪，該計算機裝置控制該感應馬達，並使該感應馬達藉由該傳動單元帶動該磨輪旋轉，以研磨該微型鑽針至該待量測截面位置。
  4. 如請求項1所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統，其中該反射模組包括一第一光源、一倍率調整鏡與一反射鏡，該倍率調整鏡位於該第一光源與該反射鏡之間，且該倍率調整鏡與該反射鏡係與該雙軸運動平台模組同步移動，該第一光源用以產生沿該第一方向的一第一光線，該第一光線穿透該倍率調整鏡而被該反射鏡所接收，該反射鏡接收該第一光線並經反射而形成沿該第二方向的一第二光線，且該第一光線的行進方向垂直該第二光線的行進方向，當該雙軸運動平台模組將該微型鑽針移動至該第一位置時，該視覺模組透過該反射鏡而接收該第二光線並輸出該第一影像至該計算機裝置。
  5. 如請求項1所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測自動化系統，其中該視覺模組包括一第二光源、一鏡頭與一影像感測單元，該第二光源用以產生一第三光線，當該雙軸運動平台模組將該微型鑽針移動至該第二位置時，該微型鑽針之該待量測截面位置的該軸向截面將受該第三光線所照射並據以形成沿該第二方向的一反射光，該反射光入射於該鏡頭而被該影像感測單元所接收，該影像感測單元依據該反射光輸出該第二影像至該計算機裝置，其中該鏡頭的軸心延伸方向平行該微型鑽針的中心軸。
  6. 一種微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，用以量測一微型鑽針的一芯厚值，該微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法包括：設定一位置參數，其中該位置參數指示有該微型鑽針的一待量測截面位置；將該微型鑽針移動至一第一位置，其中該微型鑽針於該第一位置時未接觸一鑽針研磨模組；對該鑽針研磨模組進行對焦；藉由一反射模組接收該微型鑽針的鑽尖與該鑽針研磨模組於一第一方向上的一第一影像，並將該第一影像反射至一第二方向；接收該第二方向上的已反射的該第一影像；依據該第一影像進行一定位程序而獲得該微型鑽針與該鑽針研磨模組之間的一第一間距；依據該第一間距與該待量測截面位置進行一研磨程序，使該鑽針研磨模組研磨該微型鑽針至該待量測截面位置以產生一軸向截面；將該微型鑽針移動至一第二位置；對該微型鑽針之該待量測截面位置的該軸向截面進行對焦；擷取該微型鑽針於該第二方向上的一第二影像； 調整該第二影像的亮度、對比度與伽瑪值，其中該第二影像包括該微型鑽針的一軸向截面與一背景；進行一二值化處理，以完全區隔該軸向截面與該背景；進行一型態學處理，以去除該背景的至少一雜點與補償該軸向截面的至少一空洞；依據該軸向截面進行一運算程序而獲得該軸向截面的一形心；進行一邊緣偵測程序而獲得該軸向截面的多個邊緣輪廓點；依據該些邊緣輪廓點相對於該形心的距離進行判斷，以獲得一第一開槽輪廓區域之多個輪廓點與一第二開槽輪廓區域之多個輪廓點；依據該第一開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第一曲線，以及依據該第二開槽輪廓區域之多個輪廓點進行曲線擬合而獲得一第二曲線；依據該第一曲線與該第二曲線進行圓擬合而獲得一擬合圓；以及刪除該擬合圓外的該第一曲線與該第二曲線，並依據所保留的該第一曲線與該第二曲線進行圓擬合，直至該擬合圓的直徑收斂而得一最適擬合圓，而據該最適擬合圓之直徑獲得該微型鑽針於該待量測截面位置的該芯厚值。
  7. 如請求項6所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，其中該定位程序包括：藉由該第一影像獲得該微型鑽針的一鑽針端面與該鑽針研磨模組的一磨輪端面；計算該鑽針端面與該磨輪端面間的多個縱向距離；以及比較該些縱向距離而獲得該第一間距。
  8. 如請求項6所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，其中該研磨程序包括：藉由一磨輪開關次模組啟動該鑽針研磨模組；將該微型鑽針往該鑽針研磨模組方向前進一特定距離，使該鑽針研磨模組研磨該微型鑽針至該待量測截面位置，其中該特定距離與該位置參數及該第一間距有關；以及使該微型鑽針遠離該鑽針研磨模組。
  9. 如請求項6所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，其中於設定該位置參數的步驟中更包括：設定一被研磨截面位置為零；判斷有無複數個該位置參數；當無複數個該位置參數時，以該位置參數減去該被研磨截面位置之後的數值設定該待量測截面位置；當有該些位置參數時，比較每一該位置參數而獲得一最小位置參數；以及 以該最小位置參數減去該被研磨截面位置之後的數值設定該待量測截面位置。
  10. 如請求項9所述之微型鑽針芯厚之改良型破壞式暨視覺量測方法，其中於依據該第二影像進行該影像計算程序而獲得該微型鑽針於該待量測截面位置的該芯厚值的步驟後更包括：設定該被研磨截面位置等於該最小位置參數或單數個該位置參數；移除該最小位置參數或單數個該位置參數；判斷有無其他該位置參數；以及當有其他該位置參數時，執行判斷有無複數個該位置參數的步驟。
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