TWI609353B - Combined Image Scraping Quality Evaluation System - Google Patents

Description

合併影像式鏟花品質評估系統

本發明為有關一種鏟花品質評估系統，尤指一種合併影像式鏟花品質評估系統。

鏟花(Scraping)是工具機等精密機械組裝調校精度與性能的重要方法，目前業界是以鏟花承斑來判斷一個工件鏟花品質之好壞，將一標準量規窗口內的承斑點數定義為PPI(每英吋平方承斑點數)，窗口內的承斑面積與窗口總面積比為POP(每平方英吋承斑面積所佔的百分比)，不同的工具機具有各自的PPI、POP要求，以配合各種需求。

而目前主要是以人眼直接進行檢查，但人工判讀的誤差很大，使得鏟花工件的品質無法標準化與有效的提升，因此，遂有人發明出利用自動化檢測裝置來進行相關檢測，如中華民國專利公告第I383125號之「應用雷射光源掃描鏟花表面的裝置與方法」，其包含有一光源單元、一平台裝置以及一進给裝置，一鏟花工件設置於該平台裝置，該光源單元投射光束至該鏟花工件，並接收散射的光束，以求得鏟花工件表面輪廓的微小高度距離變化，而該進给裝置係組裝設於平台裝置上並用以固定和驅動光源單元，以驅使該光源單元沿著該鏟花工件表面的輪廓移動，以進行量測。

雖然利用機台進行檢測可以減少誤差，但量測機台的設備昂貴，且量測方法較為複雜，無法即時的進行量測，此外，對大型鏟花表面的檢測亦較為困難，因此，如何降低設備成本、提高檢測速度與便利性，並利於進行大型鏟花表面的檢測，實為相關業者所面對的課題。

本發明的主要目的，在於解決設備成本高、檢測方法複雜且速度慢以及對大型鏟花表面檢測困難的問題。

為達上述目的，本發明提供一種合併影像式鏟花品質評估系統，係用以對一鏟花工件的一表面鏟花紋路進行量測，以檢測出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，該合併影像式鏟花品質評估系統包含有一影像擷取模組、一合併影像處理模組、一運算模組以及一顯示模組，該影像擷取模組對該表面鏟花紋路擷取出不同位置的一第一局部影像與一相鄰於該第一局部影像的第二局部影像，該合併影像處理模組電性連接於該影像擷取模組，且結合該第一局部影像以及該第二局部影像而形成一完整鏟花紋路影像，該運算模組電性連接於該合併影像處理模組，並檢測該完整鏟花紋路影像而計算出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，該顯示模組與該合併影像處理模組、該運算模組電性連接，並顯示出該完整鏟花紋路影像與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積。

為達上述目的，本發明又提供一種合併影像式鏟花品質評估系統，係用以對一鏟花工件的一表面鏟花紋路進行量測，以檢測出該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數，該合併影像式鏟花品質評估系統包含有一影像擷取模組、一合併影像處理模組、一運算模組以及一顯示模組，該影像擷取模組對該表面鏟花紋路擷取出不同位置的一第一局部影像與一相鄰於該第一局部影像的第二局部影像，該合併影像處理模組電性連接於該影像擷取模組，並結合該第一局部影像以及該第二局部影像而形成一完整鏟花紋路影像，該運算模組電性連接於該合併影像處理模組，並檢測該完整鏟花紋路影像而計算出該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數，該顯示模組與該合併影像處理模組、該運算模組電性連接，且顯示該完整鏟花紋路影像與該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 該運算模組可以計算經合併過後的該完整鏟花紋路影像，而可以對較大面積的該表面鏟花紋路進行量測，提高使用上的便利性。

二、 該影像擷取模組可以為手機或數位相機的鏡頭，使用上簡單方便，且成本低、普及性高，並當完成鏟花後，可以即時的進行量測，提高應用與推廣上的便利性。

三、 僅需透過該影像擷取模組擷取影像，再透過合併影像處理模組合併影像，並經該運算模組運算即可得知結果，使量測方式簡單又快速。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱「圖1」及「圖2」所示，本發明為一種合併影像式鏟花品質評估系統，係用以對一鏟花工件(圖未示)的一表面鏟花紋路進行量測，以檢測出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積或鏟花承斑點數，而鏟花承斑面積比一般為由POP(承斑面積與總面積比)表示，鏟花承斑點數則以PPI(每英吋平方承斑點數) 表示，該合併影像式鏟花品質評估系統包含有一影像擷取模組10、一合併影像處理模組20、一運算模組30以及一顯示模組40，該影像擷取模組10會對該表面鏟花紋路擷取出不同位置的一第一局部影像1與一相鄰於該第一局部影像1的第二局部影像2，而於本實施例中，更包含有一第三局部影像3以及一第四局部影像4，而後，該合併影像處理模組20會將該第一局部影像1、該第二局部影像2、該第三局部影像3與該第四局部影像4結合而形成一完整鏟花紋路影像5，接著，該運算模組30會對該完整鏟花紋路影像5進行檢測並計算出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積或鏟花承斑點數。為清楚表達結合之樣態，「圖2」係為利用彩色圖案進行說明示意。

如此一來，該合併影像處理模組20合併影像後，該運算模組30可以對該完整鏟花紋路影像5進行計算，故本發明可以對較大面積的該表面鏟花紋路進行量測，提高使用上的便利性，此外，利用簡易的鏡頭如一般的手機等做為該影像擷取模組10即可即時的對該表面鏟花紋路進行影像擷取，並可以於手機上直接進行計算，即該運算模組30可以為裝設於手機內，如APP等程式，而後於手機之螢幕(即顯示模組40)顯示，於使用上不必受限於機台，簡單又方便，且手機又具備有成本低、普及性高的優點，而可提高應用與推廣上的便利性。

而於此實施例中，該合併影像處理模組20更包含有一均勻化單元21與一結合單元22，該影像擷取模組10會擷取出複數個該第一局部影像1與複數個該第二局部影像2，該均勻化單元21對該些第一局部影像1與該些第二局部影像2進行亮度均化，而取得一均化第一局部影像與一均化第二局部影像，之後，該結合單元22再將該均化第一局部影像與該均化第二局部影像相結合而形成該完整鏟花紋路影像5，藉此，可以降低外在光源等的干擾，以降低檢測誤差。

此外，該運算模組30更包含有一區域切割單元31、一檢測單元32以及一加總計算單元33，首先，該區域切割單元31將該完整鏟花紋路影像5切割成複數個檢測影像，本實施例中，該影像擷取模組10是擷取了四個局部影像(該第一局部影像1至該第四局部影像4)，但該些檢測影像的數目不一定要等於四個，其為依據該完整鏟花紋路影像5的大小而有所增減，而後，該檢測單元32對該些檢測影像分別進行檢測以計算出該些檢測影像的鏟花承斑面積，再由該加總計算單元33對該些檢測影像的鏟花承斑面積進行加總運算而得到該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，並於該顯示模組40顯示出該些檢測影像與其鏟花承斑面積，以供使用者觀看。

然而，該些檢測影像的鏟花承斑面積與進行加總後而得的該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積會有所不同，而為了表示出兩者的差異，更可以包含有一比較單元34，該比較單元34會對該些檢測影像各自的鏟花承斑面積與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積進行比較，而計算出一比較值，並顯示於該顯示模組40，舉例來說，當該顯示模組40顯示出該些檢測影像中的其中一個檢測影像時，會一併顯示出該檢測影像的鏟花承斑面積、該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積以及前述兩者鏟花承斑面積的差異，即為該比較值，且為了方便使用者進行判讀，可以選用不同的顏色來進行標記顯示。

而鏟花承斑點數的運算方式與上述計算鏟花承斑面積相同，但鏟花承斑點數更可以利用該運算模組30中的一分佈率運算單元35以及一分佈率加總單元36做進一步的計算，當該檢測單元32檢測出該些檢測影像的鏟花承斑點數後，該分佈率運算單元35接收該些檢測影像的鏟花承斑點數並分別得到一局部鏟花承斑點數分佈率，其運算公式如下所示：

而後，該分佈率加總單元36對些局部鏟花承斑點數分佈率進行運算而得到該表面鏟花紋路的一鏟花承斑點數平均分佈率，其運算式如下：

之後，透過一比對模組70輸入預定的鏟花承斑面積與鏟花承斑點數至該運算模組30，且該運算模組30對預定的鏟花承斑面積、鏟花承斑點數與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積、鏟花承斑點數進行相關比對，而產生一比對結果，當該比對結果符合需求時即完成作業，而若該比對結果為不符合時，該運算模組30對該完整鏟花紋路影像5進行運算，並於該顯示模組40顯示出一對應於該表面鏟花紋路的待修正區域，以利於使用者做進一步的修正作業。

續搭配參閱「圖3」所示，於此實施例中，更包含有一無線傳輸模組50以及一計算處理裝置60，該無線傳輸模組50電性連接於該合併影像處理模組20並傳送該完整鏟花紋路影像5至該計算處理裝置60，而該運算模組30、該顯示模組40、該比對模組70為設置於該計算處理裝置60內，因此，此實施例可以為利用手機或相機擷取、合併完影像後，再無線傳輸至該計算處理裝置60中如電腦等進行計算。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 該合併影像處理模組合併影像後，該運算模組可以對該完整鏟花紋路影像進行計算，故本發明可以對較大面積的該表面鏟花紋路進行量測，提高使用上的便利性。

二、 利用簡易的鏡頭做為該影像擷取模組可即時的對該表面鏟花紋路進行影像擷取，於使用上不必受限於機台，簡單又方便，且具備有成本低、普及性高的優點，而可提高應用與推廣上的便利性。

三、 藉由該均勻化單元的設置，可以降低外在光源等的干擾，以降低檢測誤差。

四、 藉由該比較單元的設置，可以比對整體與局部的鏟花承斑面積與鏟花承斑點數，以利於使用者判斷。

五、 藉由該比對模組的設置，可以預設一預定的鏟花承斑面積或鏟花承斑點數，並與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積、鏟花承斑點數進行相關比對，以確保符合預定目標，且若不符合時，亦會顯示出待修正區域，以利於使用者作進一步的修正作業。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧第一局部影像
2‧‧‧第二局部影像
3‧‧‧第三局部影像
4‧‧‧第四局部影像
5‧‧‧完整鏟花紋路影像
10‧‧‧影像擷取模組
20‧‧‧合併影像處理模組
21‧‧‧均勻化單元
22‧‧‧結合單元
30‧‧‧運算模組
31‧‧‧區域切割單元
32‧‧‧檢測單元
33‧‧‧加總計算單元
34‧‧‧比較單元
35‧‧‧分佈率運算單元
36‧‧‧分佈率加總單元
40‧‧‧顯示模組
50‧‧‧無線傳輸模組
60‧‧‧計算處理裝置
70‧‧‧比對模組

圖1，為本發明第一實施例的功能方塊示意圖。 圖2，為本發明第一實施例的影像合併示意圖。 圖3，為本發明第二實施例的功能方塊示意圖。

10‧‧‧影像擷取模組

20‧‧‧合併影像處理模組

21‧‧‧均勻化單元

22‧‧‧結合單元

30‧‧‧運算模組

31‧‧‧區域切割單元

32‧‧‧檢測單元

33‧‧‧加總計算單元

34‧‧‧比較單元

35‧‧‧分佈率運算單元

36‧‧‧分佈率加總單元

40‧‧‧顯示模組

70‧‧‧比對模組

Claims (15)

1. 一種合併影像式鏟花品質評估系統，係用以對一鏟花工件的一表面鏟花紋路進行量測，以檢測出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，該合併影像式鏟花品質評估系統包含有： 一影像擷取模組，該影像擷取模組對該表面鏟花紋路擷取出不同位置的一第一局部影像與一相鄰於該第一局部影像的第二局部影像； 一電性連接於該影像擷取模組的合併影像處理模組，該合併影像處理模組結合該第一局部影像以及該第二局部影像而形成一完整鏟花紋路影像； 一電性連接於該合併影像處理模組的運算模組，該運算模組檢測該完整鏟花紋路影像而計算出該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積；以及 一與該合併影像處理模組、該運算模組電性連接的顯示模組，該顯示模組顯示該完整鏟花紋路影像與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積。
2. 如申請專利範圍第1項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中更包含有一無線傳輸模組以及一計算處理裝置，該無線傳輸模組電性連接於該合併影像處理模組並傳送該完整鏟花紋路影像至該計算處理裝置，該運算模組與該顯示模組設置於該計算處理裝置內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中更包含有一電性連接於該運算模組的比對模組，該比對模組輸入預定的鏟花承斑面積至該運算模組，且該運算模組比對預定的鏟花承斑面積與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，而產生一比對結果。
4. 如申請專利範圍第3項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該比對結果為不符合時，該運算模組對該完整鏟花紋路影像進行運算，並於該顯示模組顯示出一對應於該表面鏟花紋路的待修正區域。
5. 如申請專利範圍第1項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該運算模組更包含有一區域切割單元、一檢測單元以及一加總計算單元，該區域切割單元將該完整鏟花紋路影像切割成複數個檢測影像，該檢測單元對該些檢測影像分別進行檢測以計算出該些檢測影像的鏟花承斑面積，該加總計算單元對該些檢測影像的鏟花承斑面積進行運算而得到該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積，且該顯示模組顯示出該些檢測影像與其鏟花承斑面積。
6. 如申請專利範圍第5項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該運算模組更包含有一比較單元，該比較單元對該些檢測影像各自的鏟花承斑面積與該表面鏟花紋路的鏟花承斑面積進行比較，而計算出一比較值，該比較值顯示於該顯示模組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該合併影像處理模組更包含有一均勻化單元與一結合單元，該影像擷取模組擷取出複數個該第一局部影像與複數個該第二局部影像，該均勻化單元分別對該些第一局部影像與該些第二局部影像進行亮度均化，而取得一均化第一局部影像與一均化第二局部影像，該結合單元結合該均化第一局部影像與該均化第二局部影像而形成該完整鏟花紋路影像。
8. 一種合併影像式鏟花品質評估系統，係用以對一鏟花工件的一表面鏟花紋路進行量測，以檢測出該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數，該合併影像式鏟花品質評估系統包含有： 一影像擷取模組，該影像擷取模組對該表面鏟花紋路擷取出不同位置的一第一局部影像與一相鄰於該第一局部影像的第二局部影像； 一電性連接於該影像擷取模組的合併影像處理模組，該合併影像處理模組結合該第一局部影像以及該第二局部影像而形成一完整鏟花紋路影像； 一電性連接於該合併影像處理模組的運算模組，該運算模組檢測該完整鏟花紋路影像而計算出該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數；以及 一與該合併影像處理模組、該運算模組電性連接的顯示模組，該顯示模組顯示該完整鏟花紋路影像與該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數。
9. 如申請專利範圍第8項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中更包含有一無線傳輸模組以及一計算處理裝置，該無線傳輸模組電性連接於該合併影像處理模組並傳送該完整鏟花紋路影像至該計算處理裝置，該運算模組與該顯示模組設置於該計算處理裝置內。
10. 如申請專利範圍第8項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中更包含有一電性連接於該運算模組的比對模組，該比對模組輸入預定的鏟花承斑點數至該運算模組，且該運算模組比對預定的鏟花承斑點數與該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數，而產生一比對結果。
11. 如申請專利範圍第10項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該比對結果為不符合時，該運算模組對該完整鏟花紋路影像進行運算，並於該顯示模組顯示出一對應於該表面鏟花紋路的待修正區域。
12. 如申請專利範圍第8項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該運算模組更包含有一區域切割單元、一檢測單元以及一加總計算單元，該區域切割單元將該完整鏟花紋路影像切割成複數個檢測影像，該檢測單元對該些檢測影像分別進行檢測以計算出該些檢測影像的鏟花承斑點數，該加總計算單元對該些檢測影像的鏟花承斑點數進行運算而得到該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數，且該顯示模組顯示出該些檢測影像與其鏟花承斑點數。
13. 如申請專利範圍第12項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該運算模組更包含有一比較單元，該比較單元對該些檢測影像各自的鏟花承斑點數與該表面鏟花紋路的鏟花承斑點數進行比較，而計算出一比較值，該比較值顯示於該顯示模組。
14. 如申請專利範圍第12項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該運算模組更包含有一分佈率運算單元以及一分佈率加總單元，該分佈率運算單元接收該些檢測影像的鏟花承斑點數並分別得到一局部鏟花承斑點數分佈率，該分佈率加總單元對該些局部鏟花承斑點數分佈率進行運算而得到該表面鏟花紋路的一鏟花承斑點數平均分佈率。
15. 如申請專利範圍第8項所述之合併影像式鏟花品質評估系統，其中該合併影像處理模組更包含有一均勻化單元與一結合單元，該影像擷取模組擷取出複數個該第一局部影像與複數個該第二局部影像，該均勻化單元分別對該些第一局部影像與該些第二局部影像進行亮度均化，而取得一均化第一局部影像與一均化第二局部影像，該結合單元結合該均化第一局部影像與該均化第二局部影像而形成該完整鏟花紋路影像。