TWI558977B

TWI558977B - Method and apparatus for analysis of object

Info

Publication number: TWI558977B
Application number: TW104100128A
Authority: TW
Inventors: Yu-De Su; Bo-Hao Chen
Original assignee: All Ring Tech Co Ltd
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2016-11-21
Also published as: TW201625901A

Description

物件量測分析方法及裝置

本發明係有關於一種測量方法及裝置，尤指一種可適於進行物件上受測區域高度位置測量判別之物件量測分析方法及裝置。

按，公開號碼第201317540號「基於雷射測距的零件高度測量方法」專利申請案揭露一種以雷射測距的零件高度測量方法，包括如下步驟：(1)雷射測距儀均速沿測量軌跡逐點測量各待測點到該雷射測距儀的距離；(2)在步驟(1)進行的同時，雷射測距儀將測量軌跡上各待測點的測量結果連同測量時間一併傳送至存儲單元，該測量時間為該雷射測距儀位移至待測點的時間；(3)當雷射測距儀結束測量時，存儲單元將接收到的資料發送至分析單元；(4)分析單元根據存儲單元發送的資料，並結合測量軌跡和各待測點位置，計算出各待測點的高度基準值並對外輸出。

公開號碼第201205032號「平板厚度之連續量測方法」專利申請案揭露一種以一非接觸式之探測源進行檢測，透過量測平台的移動或旋轉，使探測源可連續取得複數個被量測物表面之連續多處的高度值，再經由量測待測物兩端平台表面至少二點的高度及平板表面任一點的高度值後，以計算取得平板表面任一點的厚度的量測方法。

公開號碼第200921041號：平整度檢測裝置及檢測方法」專利申請案揭露一種將待測物體置於承載裝置之承載台，且使待測物體之中心軸線與承載台之中心軸線位於同一直線；旋轉承載台，使承載台帶動待測物體繞承載台之中心軸線轉動，選取參照點，連續測量待測物體之檢測面上之複數測量點相對參照點之高度值，並記錄承載台之旋轉角度；分析各測量點之高度值，得出待測物體之平整度。

公開號碼第200842310號「工件高度、直徑及斜度測量方法」專利申請案揭露一種工件高度、直徑及斜度測量方法，包含A.中心線校準步驟、B.高度面校準步驟、C.量測工件外觀步驟及D.電腦運算步驟。

公開號碼第200720263號「微孔填銅後之凹陷或凸起分析方法」專利申請案揭露一種微孔(micro via或laser via)填銅後之凹陷或凸起分析方法，其係利用高度掃描裝置量測一印刷電路板中填銅步驟實施後疊層板材表面上銅鍍層之高度分佈，然後選擇各微孔所在處局部銅覆蓋面積之複數個高度值。平均或計算該局部銅覆蓋面積在該微孔外圍之複數個高度值以得到一相對基準高度，並以該相對基準高度和該微孔範圍內銅覆蓋表面之各高度值比較而定出各差值。計算各該差值大於一允許凹陷量或允許凸起量的累積數量是否超過一預設值，若超過則可判定該微孔範圍內銅覆蓋表面具有凹陷或凸起缺點。

前揭先前技術中，公開號碼第201317540號專利案在位移過程中直接量測待測點並以時間作為找到待測點之方法；公開號碼第201205032號、公開號碼第200921041號均需使測量平台或載台作旋轉位移；公開號碼第200842310號專利案直接量測工件高度以換算直徑及斜率；公開號碼第200720263號專利案量測高度分佈，然後選擇並計算複數個高度值以得到一相對基準高度以計算差值；這些先前技術均僅採用高度掃瞄裝置(例如雷射測距儀)進行高度之量測，且必需藉由時間來推算待測點或使用治具以定位物件使每一次置入量測之位置均相同，其主要在作特定量測點的高度測量，對於在一物件上相對基準面量測值高點的位置，以及高點位置周圍的凹凸情況判別，則難以取得分析的依據，對於有此需求的量測作業仍有不足！

爰是，本發明之目的，在於提供一種以顏色顯示來提供判讀資訊的物件量測分析方法。

本發明之另一目的，在於提供一種用以執行如所述物件量測分析方法的裝置。

依據本發明目的之物件量測分析方法，包括：一掃瞄步驟，以雷射測距儀的雷射線段對物件之待掃瞄部位進行掃瞄；一分析步驟，將前述掃瞄步驟所擷取的物件高度數據製成相對應的2D維度表格，再將該等數據以顏色顯示來提供判讀資訊；顯示的顏色資訊是利用每個所量測的資料點本身的高度值與一個平面高度值(某一區域的平均高度值)的差異量，來做顯色的動作。

依據本發明目的之另一物件量測方法，包括：以測高裝置擷取物件高度表面數據，將數據製成相對應2D維度表格，再將2D維度表格轉譯成具有顏色之彩色影像，利用影像辨識方法，分析彩色影像上的物件特徵，以擷取物件特徵完成辨識動作；顯示的顏色資訊是利用每個所量測的資料點本身的高度值與一個平面高度值(某一區域的平均高度值)的差異量，來做顯色的動作。

依據本發明另一目的之物件量測分析裝置，包括：用以執行如所述物件量測分析方法的裝置。

本發明實施例中之物件量測分析方法及裝置，直接以雷射測距儀測距掃瞄，並將取得高度數據轉換成彩色影像，使操作者僅由影像辨識方法分析彩色影像上的物件特徵，即可容易擷取物件特徵完成辨識動作，以瞭解焊錫區12中焊錫及點膠區13中黏膠的高度情況，以進行修補且辨識容易。

1‧‧‧物件

11‧‧‧主構件

12‧‧‧焊錫區

121‧‧‧綠色區域

122‧‧‧紫色區域

123‧‧‧藍色區域

124‧‧‧橙色區域

125‧‧‧紅色區域

13‧‧‧點膠區

2‧‧‧載盤

3‧‧‧測距儀

R‧‧‧掃瞄路徑

L1‧‧‧第一列

L2‧‧‧第二列

第一圖係本發明實施例中物件之立體示意圖。

第二圖係本發明實施例中各物件置於載盤呈矩陣排列之示意圖。

第三圖係本發明實施例中雷射測距儀掃瞄路徑示意圖。

第四圖係本發明實施例中以擷取的物件高度數據製成相對應的2D維度表格示意圖。

第五圖係本發明實施例中以紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色作彩色顯示於焊錫區之示意圖。

第六圖係本發明實施例中焊錫區之一種彩色顯示範例(一)。

第七圖係本發明實施例中焊錫區之一種彩色顯示範例(二)。

第八圖係本發明實施例中量測分析方法之流程示意圖。

請參閱第一圖，本發明實施例以如圖所示之物件1作為量測之實施例來說明，該物件1具有一主構件11，並於其一側設有焊錫區12，及一底側設有二點膠區13；該焊錫區12中沾附有焊錫，點膠區13中塗覆有黏膠；該主構件11例如為一按鍵，第一圖所示為主構件11之背面，用以固定其其它物件平面上，基於主構件11背面與固定之平面間能穩固地固定的需求，焊錫區12中焊錫及點膠區13中塗覆的黏膠高度，必須被控制不可超過主構件11之凸出高度，因此，對於焊錫區12中焊錫及點膠區13中黏膠必須作高度檢測，以確定焊錫或黏膠的高度值及高度分佈情形及部位，俾可利用局部加熱方式以降低該過高部位之凸出高度。

請參閱第二圖，所述物件1可以單獨的方式被量測，亦可使多數個物件1以矩陣方式排列置於一載盤(Tray)2中同時作量測，進行量測時並以一測距儀3(以雷射測距儀為佳)進行，本實施例以下就多數個物件1置於載盤2中同時被量測作說明。

請參閱第三圖，本發明實施例在進行量測時採行以下步驟：包括：一掃瞄步驟：使測距儀3(第二圖已示)的雷射線段31進行掃瞄，該雷射線段31之長度大於物件1待掃瞄部份之最大寬度，並以垂直掃瞄路徑R的方向作定位；在掃瞄進行時，測距儀3係沿第一列L1的掃瞄路徑R前進掃瞄物件1上待掃瞄部份之焊錫區12中焊錫及點膠區13中塗覆的黏膠高度；當測距儀3沿著掃瞄路徑R移至第一列L1末端時，將停止掃瞄並移至第二列L2的起點，始續進行沿著掃瞄路徑R掃瞄，直到移至第二列L2末端，依續依此類推，每一列的掃瞄皆自矩陣排列的同一側向另一側方向位移掃瞄；一分析步驟，請參閱第第四圖，以焊錫區12中焊錫被掃瞄的高度數據為例，將前述掃瞄步驟所擷取的物件高度數據製成相對應的2D維度表格；請參閱第五圖所示，再將該等數據以顏色顯示來提供判讀資訊，顯示的顏色資訊是利用每個所量測的資料點本身的高度值與一個平面高度值(某一區域的平均高度值)的差異量，來做顯色的動作；以綠色與平面高度(某一區域的平均高度值)等高，而以紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序，越偏紅表示越高於該平面，越偏紫表示越低於該平面；判斷最高點方式，是以只要有出現，就要判定；判斷是否有超過可接受程度的凹陷「現象」，判斷的基礎是以判斷區域內，若高度落於預設值範圍內(如-0.3~-0.5)達一定數量，就判斷成超過可接受的凹陷程度。

請參閱第六圖，焊錫區12中焊錫被掃瞄的高度數據經顯色後，如圖所示，圖中顯示綠色區域121涵蓋焊錫區12中的一部份與物件1表面，表示焊錫區12中的綠色區域121部份與物件1的平面高度等高；而焊錫區12中出現綠色區域121的部份，其中有紫色區域122，且綠色區域121中顯示有「+」符號，顯示該焊錫區12中綠色區域121為相當於平均高度值，且該「+」符號部位為該綠色區域121中最高之部位；而綠色區域121外的焊錫區12內藍色區域123及紫色區域122部份則顯示其低於平均高度值，且紫色區域122為最低的部份。

請參閱第七圖，焊錫區12中焊錫被掃瞄的高度數據經顯色後，如圖所示，綠色區域121僅在物件1表面，而焊錫區12中出現橙色區域124中有紅色區域125，且紅色區域125中顯示有「+」符號，顯示該橙色區域124中有紅色區域125均為高於平均高度值，且該「+」符號部位為該紅色區域125中最高之部位。

請參閱第九圖，歸納本發明實施例之物件量測分析方法，在實施流程上，主要係「以測高裝置擷取物件高度表面數據」→「將數據製成相對應的2D維度表格」→「將2D維度表格轉譯成彩色影像」→「利用影像辨識方法，分析彩色影像上的物件特徵」→「擷取物件特徵完成辨識動作」。

本發明實施例中之物件量測分析方法及裝置，直接以雷射測距儀3測距掃瞄，並將取得高度數據轉換成彩色影像，使操作者僅由影像辨識方法分析彩色影像上的物件特徵，即可容易擷取物件特徵完成辨識動作，以瞭解焊錫區12中焊錫及點膠區13中黏膠的高度情況，以進行修補且辨識容易。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims

一種物件量測分析方法，包括：一掃瞄步驟，以雷射測距儀的雷射線段對物件之待掃瞄部位進行掃瞄；一分析步驟，將前述掃瞄步驟所擷取的物件高度數據製成相對應的2D維度表格，再將該等數據以顏色顯示來提供判讀資訊；顯示的顏色資訊是利用每個所量測的資料點本身的高度值與一個平面高度值(某一區域的平均高度值)的差異量，來做顯色的動作。
如申請專利範圍第1項所述物件量測分析方法，其中，該雷射線段之長度大於物件待掃瞄部份之最大寬度。
如申請專利範圍第1項所述物件量測分析方法，其中，該雷射線段以垂直掃瞄路徑的方向作定位。
如申請專利範圍第1項所述物件量測分析方法，其中，該物件以複數個置於一載盤上，並呈矩陣排列，在掃瞄進行時，測距儀每一列的掃瞄皆自矩陣排列的同一側向另一側方向位移掃瞄。
如申請專利範圍第1項所述物件量測分析方法，其中，該物件之待掃瞄部位為物件上一焊錫區中焊錫及點膠區中塗覆的黏膠高度中任一者。
一種物件量測分析方法，包括：以測高裝置擷取物件高度表面數據，將數據製成相對應的2D維度表格，再將2D維度表格轉譯成具有顏色之彩色影像，利用影像辨識方法，分析彩色影像上的物件特徵，以擷取物件特徵完成辨識動作；顯示的顏色資訊是利用每個所量測的資料點本身的高度值與一個平面高度值(某一區域的平均高度值)的差異量，來做顯色的動作。
如申請專利範圍第1或6項任一項所述物件量測分析方法，其中，該顏色顯示以綠色與平面高度(某一區域的平均高度值)等高，而以紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序，越偏紅表示越高於該平面，越偏紫表示越低於該平面。
如申請專利範圍第1或6項任一項所述物件量測分析方法，其中，該所擷取的物件高度數據用以判斷最高點方式，是以只要有出現，就要判定。
如申請專利範圍第1或6項任一項所述物件量測分析方法，其中，該所擷取的物件高度數據用以判斷是否有超過可接受程度的凹陷「現象」，判斷的基礎是以判斷區域內，若高度落於預設值範圍內達一定數量，就判斷成超過可接受的凹陷程度。
如申請專利範圍第1或6項任一項所述物件量測分析方法，其中，該以顏色顯示提供的判讀資訊中，以「+」符號為該區域中最高之部位顯示。
一種物件量測分析裝置，包括：用以執行如申請專利範圍第1至10項任一項所述物件量測分析方法的裝置。