TWI793537B - 板材的影像擷取方法及裝置 - Google Patents

Abstract

一種板材的影像擷取方法，通過一影像擷取裝置實現以下步驟：界定有沿一輸送方向順序排列的一拍攝區與數感測區，然後，在該板材由該拍攝區依時序通過每一該感測區時產生一第一電控訊號，同時，根據每一該第一電控訊號，生成一拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區的局域影像，每一該局域影像用於呈現該板材的局部，最後，根據該等局域影像獲得該板材的全貌。藉此，在不需要考慮該板材移動速度或移動距離的情形下，通過該板材依序進入每一該感測區的位置變化，決定生成每一該局域影像的時機，進而提升獲得該板材之全貌的準確性。

Description

板材的影像擷取方法及裝置

本發明是有關於一種影像擷取方法及裝置，特別是指一種板材的影像擷取方法及裝置。

研究指出，以木料製成的建材或櫥櫃，除了具有調節溫濕度、吸收紫外光、斷熱、防震、吸音等功能，還可以營造出寧靜、溫馨、舒適的感受，因此，木料被廣泛應用於日常生活中。

進行木料鑑識時，主要是通過擷取影像的方式，辨識木料的顏色、紋理或孔洞位置。惟，對於一般木料製成的板材而言，往往因為面積大、或長度長，在取像及辨識準確度方面有如下所列的缺點：

1、攝影機無法以一張影像，獲得板材的全貎，或即使能以一張影像獲得板材的全貎，卻往往因為影像解析度不符需求，而影響辨識結果。

2、為了改善前述問題，目前業界普遍採用分段拍攝板材的技術，主要是通過數滾動件帶動板材沿一直線方向行進，然後， 通過一固定位置的攝影機，以時間差連續拍攝數張影像，藉此，獲得板材的全貎。但是，在板材行進的過程中，很容易因為板材與滾動件間的磨擦力、或該等滾動件無法同步轉動等問題，使板材的移動速度忽快忽慢，以致於該等影像有重疊、或缺漏的情形，而嚴重影響辨識結果，尤其是用於判斷孔洞位置時，誤差將更明顯。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠提升準確性的板材的影像擷取方法及裝置。

於是，本發明板材的影像擷取裝置，包含一輸送單元、一感測單元、一攝影單元，及一處理單元。

該輸送單元適用於輸送該板材沿一輸送方向行進。

該感測單元包括數鄰近該輸送單元的感測開關，該等感測開關與該輸送單元界定出數沿該輸送方向排列成一排的感測區，每一該感測開關適用於感測進入各別之感測區的板材，且產生一第一電控訊號。

該攝影單元鄰近該輸送單元，且與該輸送單元界定出一沿該輸送方向排列在第一個感測區前方的拍攝區，該攝影單元的拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區，用於生成一局域影像，該局域影像適用於呈現該板材的局部。

該處理單元連接於該感測單元與該攝影單元，且根據每一該接收的第一電控訊號，控制該攝影單元生成該局域影像，及根據該等接收的局域影像獲得該板材的全貌。

本發明板材的影像擷取方法，通過一影像擷取裝置實現以下步驟：

沿一輸送方向界定有順序排列的一拍攝區與數感測區。

在該板材沿該輸送方向由該拍攝區依時序進入每一該感測區時產生一第一電控訊號。

根據每一該第一電控訊號，生成一拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區的局域影像，每一該局域影像用於呈現該板材的局部。

根據該等局域影像獲得該板材的全貌。

本發明之功效在於：在不需要考慮該板材移動速度或移動距離的情形下，通過該板材依序進入每一該感測區的位置變化，決定生成每一該局域影像的時機，進而提升獲得該板材之全貌的準確性。

1:板材

11:前端

12:後端

13:孔洞

2:輸送單元

21:主動軸

22:從動軸

23:輸送帶

24:馬達

3:感測單元

301:感測區

31:感測開關

311:發射器

312:接收器

4:攝影單元

401:拍攝區

5:照明單元

6:處理單元

8:待測影像

81:局域影像

811:目標物件

X:輸送方向

L:直線

OFF:第一電控訊號

ON:第二電控訊號

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明板材的影像擷取裝置的一實施例；圖2是該實施例的一方塊圖；圖3是該實施例的一動作示意圖；圖4是該實施例的另一動作示意圖；圖5是該實施例的一流程圖；圖6是通過該實施例所產生的一局域影像圖；及圖7是通過該實施例所結合數局域影像而成的一待測影像圖。

參閱圖1、圖2與圖3，本發明影像擷取裝置的一實施例，適用於生成相關於一板材1的影像。該板材1沿一直線L延伸，並包括沿該直線L相間隔的一前端11與一後端12(如圖4)，及二孔洞13。該影像擷取裝置包括一輸送單元2、一感測單元3、一攝影單元4、一照明單元5，及一處理單元6。

該輸送單元2適用於輸送該板材1沿一輸送方向X行進。在本實施例中，該輸送單元2包括沿該輸送方向X相間隔的一主動軸21與一從動軸22、一套聯該主動軸21與該從動軸22且適用於承載該板材的輸送帶23，及一驅動該主動軸21轉動的馬達24。

該感測單元3包括n個感測開關31，其中，n=1~5。該等感測開關31鄰近該輸送單元2，且與該輸送單元2界定出數沿該輸送方向X排列成一排的感測區301。每一該感測開關31適用於感測進入各別之感測區301的板材1，且產生一第一電控訊號OFF。在本實施例中，每一該感測開關31是一種光電近接開關，可以是鏡反射式感測開關31、或對射式感測開關31、或光纖式感測開關31。

以對射式感測開關31為例，主要包括一用於發射光且安裝在該輸送單元2一側的發射器311，及一用於接收光且安裝在該輸送單元2另一側的接收器312。當該板材1進入對應的感測區301時，會遮斷光由該發射器311傳遞至該接收器312，藉此，使該接收器312產生該第一電控訊號OFF，當沒有該板材1進入對應的感測區301時，光會由該發射器311傳遞至該接收器312，藉此，使該接收器312產生一第二電控訊號ON。

應當注意的是，該等感測區301的數目不限於是5個，在本實施例的其它變化例中，也可以根據該板材的長度是4個、或6個，或4個以下、或6個以上。

該攝影單元4是一種攝像機(camera)，與該輸送單元2界定出一沿該輸送方向X排列在第一個感測區301前方的拍攝區401，藉此，該攝影單元4安裝在鄰近該拍攝區401的位置，且拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區401，用於生成一局域影像81。 該局域影像81是一種灰階影像。在本實施例中，該攝影單元4安裝在該輸送單元2上方。

由於該板材1沿該輸送方向X行進的過程中，會先進入該拍攝區401，且在不離開該拍攝區401的情形下，逐一進入對應的感測區301，因此，當該板材1由該拍攝區401進入對應的感測區301時，會有部分區塊位於該拍攝區401上。藉此，該攝影單元4所拍攝的局域影像81就會呈現該板材1的局部。

該照明單元5安裝在鄰近該拍攝區401的位置，用於產生波長介於590~700μm的色光，使該拍攝區401的照度大於300 LUX。

該處理單元6連接於該感測單元3與該攝影單元4，且根據每一該接收的第一電控訊號OFF，控制該攝影單元4生成該局域影像81，及根據該等接收的局域影像81獲得該板材1的全貌。

參閱圖5，及配合圖2、圖3與圖4，本發明板材的影像擷取方法通過該實施例實現以下步驟：

步驟71：以該等感測開關31與該攝影單元4安裝的位置為依據，界定出沿該輸送方向X順序排列的該拍攝區401與該等感測區301。

步驟72：該處理單元6判斷是否接收該第一電控訊號OFF，如果否，則持續進行判斷，如果是，則進行步驟73。

步驟73：該處理單元6控制該攝影單元4生成如圖6所示的該局域影像81。

步驟74：該處理單元6判斷是否接收來自鄰近攝影單元4且排列在第1個之感測開關31的該第二電控訊號ON，如果否，回到步驟72，如果是，進行步驟75。

舉例來說，當該板材1的前端11通過該拍攝區401且進入第一個感測區301時，會遮斷第一個感測開關31的光傳遞，而第一次送出該第一電控訊號OFF給該處理單元6，此時，鄰近該前端11且沿該直線L延伸的第一個區塊1a恰好位於該拍攝區401上，藉此，使生成的局域影像81呈現該板材的區塊1a。

當該板材1的前端11通過第一個感測區301且進入第二個感測區301時，會遮斷第二個感測開關31的光傳遞，而第二次送出該第一電控訊號OFF給該處理單元6，此時，鄰近該區塊1a且沿該直線L延伸的第二個區塊1b恰好位於該拍攝區401上，藉此，使生成的局域影像81呈現該板材1的區塊1b，然後，依此類推，沿該輸送方向X依序生成該等局域影像81，而呈現該板材1的區塊1c、區塊1d、區塊1e。

步驟75：該處理單元6沿該直線L結合該等局域影像81為一待測影像8，而獲得該板材1的全貌。

應當注意的是，獲得該板材1的全貎不限於來自該待測影 像8，在本實施例的其它變化例中，也可以直接由該等局域影像81，獲得該板材1的全貌。

步驟76：該處理單元6通過邊緣偵測及預設的影像處理演算法，辨識該待測影像8，獲得一個以上的目標物件811。

前述目標物件811可以是板材1的輪廓、或板材1上之紋路的輪廓、或板材1上之孔洞的輪廓。

應當注意的是，獲得前述目標物件811不限於來自該待測影像8，在本實施例的其它變化例中，也可以直接由該等局域影像81，獲得前述目標物件811。

值得說明的是，前述邊緣偵測、影像辨識與影像處理演算法，是目前將影像切割成物件和背景常用的技術，由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

步驟77：該處理單元6判斷該目標物件811是否符合一比較條件，如果是，進行步驟78，如果否，進行步驟79。

在本實施例中，該比較條件可以是相關於該等目標物件811的形狀、或位置、或尺寸等等。

步驟78：產生該板材1為良品的評估結果。

步驟79：產生該板材1為瑕疵品的評估結果。

參閱圖7，以目標物件811為板材1的輪廓，及孔洞的輪 廓為例，且該比較條件為：該等孔洞的輪廓中心沿該直線L該與板材1之輪廓的前端緣相隔100公分，沿垂直於該直線L方向與該板材1之輪廓的左端緣、或右端緣相隔10公分，若符合該比較條件，則判斷為良品，若不符合該比較條件，則判斷為瑕疵品。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

1、本發明能夠以分段拍攝板材1的技術，獲得影像解析度符合需求的局域影像81，且該等局域影像81是在一種灰階影像，在照度大於300 LUX、波長介於590~700μm的色光環境下生成，可以大幅提升邊緣偵測的銳利度，及提升影像辨識結果的精準度。

2、重要的是，本發明可以在不需要考慮該板材1移動速度或移動距離的情形下，通過該板材1依序進入每一該感測區301的位置變化，決定生成每一該局域影像81的時機，進而提升獲得該板材1之全貌的準確性。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書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。

1:板材

11:前端

13:孔洞

2:輸送單元

21:主動軸

22:從動軸

23:輸送帶

24:馬達

3:感測單元

301:感測區

31:感測開關

311:發射器

312:接收器

4:攝影單元

401:拍攝區

5:照明單元

X:輸送方向

L:直線

Claims (12)

1. 一種板材的影像擷取裝置，包含：一輸送單元，適用於輸送該板材沿一輸送方向行進；一感測單元，包括數鄰近該輸送單元的感測開關，該等感測開關與該輸送單元界定出數沿該輸送方向排列成一排的感測區，每一該感測開關適用於感測進入各別之感測區的板材，且產生一第一電控訊號；一攝影單元，鄰近該輸送單元，且與該輸送單元界定出一沿該輸送方向排列在第一個感測區前方的拍攝區，該攝影單元的拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區，用於生成一局域影像，該局域影像適用於呈現該板材的局部；及一處理單元，連接於該感測單元與該攝影單元，且根據每一該接收的第一電控訊號，控制該攝影單元生成該局域影像，及根據該等接收的局域影像獲得該板材的全貌。
2. 如請求項1所述的板材的影像擷取裝置，其中，每一該感測開關是一種光電近接開關，可以是鏡反射式感測開關、對射式感測開關、光纖式感測開關其中一種。
3. 如請求項1所述的板材的影像擷取裝置，其中，每一該局域影像是一種灰階影像。
4. 如請求項1所述的板材的影像擷取裝置，其中，該處理單元還進一步沿一直線結合該等局域影像為一待測影像。
5. 如請求項1所述的板材的影像擷取裝置，還包含一照明單元，該照明單元安裝在鄰近該拍攝區的位置，用於產生色光，使該拍攝區的照度大於300 LUX。
6. 如請求項5所述的板材的影像擷取裝置，其中，前述色光的波長介於590~700μm。
7. 一種板材的影像擷取方法，通過一影像擷取裝置實現以下步驟：沿一輸送方向界定有順序排列的一拍攝區與數感測區；在該板材沿該輸送方向由該拍攝區依時序進入每一該感測區時產生一第一電控訊號；根據每一該第一電控訊號，生成一拍攝視角(angle of view)重合於該拍攝區的局域影像，每一該局域影像用於呈現該板材的局部；及根據該等局域影像獲得該板材的全貌。
8. 如請求項7所述的板材的影像擷取方法，還實現以下步驟：沿一直線結合該等局域影像為一待測影像。
9. 如請求項8所述的板材的影像擷取方法，還實現以下步驟：辨識該待測影像，獲得至少一目標物件；產生一判斷該至少一目標物件是否符合一比較條件的評估結果。
10. 如請求項9所述的板材的影像擷取方法，其中，辨識該待測影像時，是通過邊緣偵測及預設的影像處理演算 法，獲得該至少一目標物件。
11. 如請求項10所述的板材的影像擷取方法，其中，生成該等局域影像時，該拍攝區的照度大於300 LUX，且光的波長介於590~700μm。
12. 如請求項9所述的板材的影像擷取方法，其中，該比較條件可以是相關於該至少一目標物件的形狀、位置、尺寸任一種以上的組合。

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