TWM577944U - Optical 瑕疵 detection system with brightness adjustment - Google Patents

Abstract

本創作提供一種具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統包含：一移動平台，承載至少一待檢測物；至少一光源，提供該待檢測物的照明；一影像擷取系統，在該光源提供的照明下，擷取該待檢測物的至少一檢測影像；以及一處理單元，接收該檢測影像，據以判斷該待檢測物是否存在瑕疵；其中該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一光源控制模組與一移動控制模組，該移動控制模組依一具有複數個檢測區域之掃描路徑控制該移動平台移動，且該光源控制模組因應該掃描路徑的不同檢測區域控制該光源調整不同亮度或不同顏色，使該檢測影像反映在不同檢測區域的不同亮度來呈現該待檢測物。

Description

具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統

本創作係關於一種光學式瑕疵檢測系統，更明確地說明，本創作是一種可因應待測表面材質特性調整光源亮度的光學式瑕疵檢測系統。

在習知光學檢測設備中，相機系統是檢測設備中成本比重高的部分，為了檢測不同缺陷態樣，檢測設備常搭配光源來取像。但是習知檢測設備的光源僅提供固定亮度或一種亮度，若遇到需要檢測表面材質差異很大的待檢測物，例如金屬材質或是反射性較高的材質，會造成表面反射曝光過度的情況，而導致無法檢出缺陷或瑕疵。

有些待檢測物的表面幾乎是黑色的材質，或是較粗糙吸光材料，所以檢測表面的顏色偏暗，如果光源強度不足，檢測設備難以檢出如壓傷或髒污等缺陷出現在暗色待檢測物的表面上。為解決此一問題，先前技術採用高感光度的相機系統，利用相機硬體的影像處理，把檢測影像經過不同的電路放大器後做演算法融合，但此特殊相機價格偏貴。

另外，有些待檢測物的表面具有混合型材料，其檢 測表面將一部分有類似金手指的高反射金屬材料，另一部分有黑色的基材或是偏暗的綠色基材，如果習知檢測設備的光源只用同一種光源亮度去打光量測，檢測影像在單一亮度下很難同時呈現混合型材料的不同缺陷態樣，將影響習知光學檢測設備正確判斷待檢測物的瑕疵。

為解決此一問題，先前技術用多種光源亮度或光源種類才可以得到清晰影像，但必須在不同光源亮度或光源種類，取到數張不同光源參數的影像，但此先前技術缺點就是檢測影像的容量會變多數倍，造成系統運算處理時間變長，不符合產線的效益。

本創作的目的是提供一種光學式瑕疵檢測系統，事先規劃一具有複數個檢測區域之掃描路徑，因應不同檢測區域以調整光源亮度或切換不同光源的亮度來呈現該待檢測物的不同表面材質特性，據以檢出各類瑕疵態樣。

為了達到上述創作目的，本創作提供一種具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統包含：一移動平台，承載至少一待檢測物；至少一光源，提供該待檢測物的照明；一影像擷取系統，在該光源提供的照明下，擷取該待檢測物的至少一檢測影像；以及一處理單元，接收該檢測影像，據以判斷該待檢測物是否存在瑕疵；其特徵在於：該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一光源控制模組與一移動控制模組，該移動控制模組依一具有複數個檢 測區域之掃描路徑控制該移動平台移動，且該光源控制模組因應該掃描路徑的不同檢測區域控制該光源調整不同亮度或不同顏色，使該檢測影像反映在不同檢測區域的不同亮度或不同顏色來呈現該待檢測物。

為了達到上述創作目的，本創作提供一種具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統，包含：一移動平台，承載至少一待檢測物；一個以上光源，提供該待檢測物的照明；一影像擷取系統，在該光源提供的照明下，擷取該待檢測物的至少一檢測影像；以及一處理單元，接收該檢測影像，據以判斷該待檢測物是否存在瑕疵；其特徵在於：該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一光源控制模組與一移動控制模組，該移動控制模組依一具有複數個檢測區域之掃描路徑控制該移動平台移動，且該光源控制模組因應該掃描路徑的不同檢測區域切換該等光源提供不同亮度或不同顏色，使該檢測影像反映在不同檢測區域的不同亮度或不同顏色來呈現該待檢測物。

其中，該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一個以上的光源，提供該待檢測物的照明，其中該光源控制模組分別控制每個光源調整不同亮度，且該光源為一檢測光源，且該光源控制模組控制該等光源切換不同顏色。

其中，該處理單元根據一校正版記錄該待檢測物的不同檢測區域所需之亮度，且該處理單元根據該待檢測物的不同檢測區域所需之亮度，通知該光源控制模組控制該光源調整不同 亮度。

其中，該待檢測物在該檢測區域的反光性強，該光源控制模組則控制該光源調整為低亮度，該待檢測物在該檢測區域的反光性弱，該光源控制模組則控制該光源調整為高亮度。

根據本創作所實施的光學式瑕疵檢測系統，能夠因應待測物的表面材質特性，利用硬體或軟體同步控制，切換不同光源或是調整光源亮度，讓檢測影像對應待測物的表面材質特性呈現最佳化影像亮度，而獲得更好的檢測狀態。

1‧‧‧待檢測物

2‧‧‧移動平台

10‧‧‧光學式瑕疵檢測系統

11‧‧‧相機

12‧‧‧鏡頭

13‧‧‧偏光鏡

16‧‧‧右側光源

17‧‧‧左側光源

18‧‧‧拍攝光軸

20‧‧‧處理單元

21‧‧‧資料庫

22‧‧‧光源控制模組

23‧‧‧移動控制模組

101,102,103‧‧‧檢測區域

104,105‧‧‧檢測區域

第一圖是本創作光學式瑕疵檢測系統的系統架構圖。

第二圖是待檢測物不同表面材質特性的示意圖。

第三圖是不同表面材質特性在不同光源下呈現的檢測影像。

首先參考第一圖，係顯示本創作光學式瑕疵檢測系統的系統架構圖。在本創作的一種實施例中，一種光學式瑕疵檢測系統10包含：一移動平台2、一影像擷取系統與一處理單元20，其中該移動平台2承載至少一待檢測物1，如第二圖所示為例。該影像擷取系統包括：一具有鏡頭12之相機11與一偏光鏡13，其中該相機11定義一拍攝光軸18藉以拍攝該待檢測物1的檢測影像，該偏光鏡13配置於該相機11的拍攝光軸18以濾掉雜散光源。此外， 本創作光學式瑕疵檢測系統10進一步包含：一左側光源17與一右側光源16，從該拍攝光軸18的兩側提供待檢測物1的拍攝輔助光，其中該左側光源17與右側光源16可為一RGB或其他顏色的檢測光源，可受控制地提供不同光顏色及光亮度。該影像擷取系統在該左側光源17與右側光源16提供的照明下，該相機11擷取該待檢測物1的至少一檢測影像。該處理單元20從該相機11接收該檢測影像，儲存於資料庫21且據以判斷該待檢測物1是否存在瑕疵。

繼續參考第一圖，本創作光學式瑕疵檢測系統10進一步包含：一光源控制模組22與一移動控制模組23，分別電連接於該處理單元20。該處理單元20根據該待檢測物1在不同檢測區域所需之亮度或顏色，以通知該光源控制模組22控制該左側光源17與右側光源16調整不同亮度或切換不同顏色。該處理單元20根據一掃描路徑，以通知該移動控制模組23控制該移動平台2移動該待檢測物1在不同檢測區域被擷取至少一部份的該檢測影像，其中該掃描路徑是指該相機11的拍攝光軸18經過該待檢測物1所在的不同檢測區域。以下將進一步詳述。

請參考第二圖，顯示待檢測物1不同表面材質特性的示意圖。一種待檢測物1具有不同表面材質特性，例如：待檢測物1的一部份在檢測區域101、105為金屬材料的金手指；待檢測物1的一部份在檢測區域103為綠色表面的加強硬板；待檢測物1的一部份在檢測區域102、104為暗黑色表面的軟板。

在本創作的一種實施例中，該處理單元20可根據一 校正版(圖未示)在資料庫21記錄該待檢測物1在不同檢測區域101、102、103、104、105所需之最佳化光亮度或光顏色。該最佳化光亮度或光顏色是因應不同表面材質特性所決定，稍後將由第三圖加以說明。該處理單元20將依不同檢測區域101、102、103、104、105規劃一掃描路徑，並將該掃描路徑儲存於資料庫21。

當該待檢測物1放置於該移動平台2後，該處理單元20根據該掃描路徑，以通知該移動控制模組23控制該移動平台2移動該待檢測物1，而令該相機11的拍攝光軸18經過該待檢測物1所在的不同檢測區域，以擷取對應不同檢測區域的該檢測影像。在該移動控制模組23控制該移動平台2移動該待檢測物1的期間，該處理單元20根據該待檢測物1在不同檢測區域101、102、103、104、105所需之最佳化光亮度或光顏色，且因應該相機11的拍攝光軸18經過該待檢測物1所在的不同檢測區域，以通知該光源控制模組22控制該左側光源17與右側光源16調整為所需之最佳化光亮度或光顏色。

請參考第三圖，顯示不同表面材質特性在不同光源下呈現的檢測影像。如先前所述待檢測物1具有不同表面材質特性，本創作的實施例提供一種光學式瑕疵檢測系統10根據該待檢測物1在不同檢測區域所需之最佳化光亮度，以通知該光源控制模組22控制該左側光源17與右側光源16調整為所需之最佳化光亮度。例如，該待檢測物1的一部份在檢測區域102、104為暗黑色表面的軟板，其表面材質特性的反光性弱，檢測影像反映在光源亮 度30%與80%下所呈現的瑕疵態樣如第三圖(a)所示，圓虛線即標示出現髒污或缺陷的位置，檢測影像在光源亮度30%下將因反光不足，難以檢出髒污或缺陷。因此，該待檢測物1在檢測區域102、104所需之最佳化光亮度為80%，髒污或缺陷可以較清楚看到。

例如，該待檢測物1的一部份在檢測區域101、105為金屬材料的金手指，其表面材質特性的反光性強，檢測影像反映在光源亮度30%與80%下所呈現的瑕疵態樣如第三圖(b)所示，圓虛線即標示出現髒污或缺陷的位置，檢測影像將因光源亮度80%下而過度曝光，難以檢出髒污或缺陷。因此，該待檢測物1在檢測區域101、105所需之最佳化光亮度為30%，髒污或缺陷可以較清楚看到。

例如，該待檢測物1的一部份在檢測區域103為綠色表面的加強硬板，檢測影像反映在光源亮度30%與50%下所呈現的瑕疵態樣如第三圖(c)所示，圓虛線即標示出現髒污或缺陷的位置。因此，該待檢測物1在檢測區域103所需之最佳化光亮度為50%，髒污或缺陷可以較清楚看到。

Claims (10)

1. 一種具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統，包含：一移動平台，承載至少一待檢測物；至少一光源，提供該待檢測物的照明；一影像擷取系統，在該光源提供的照明下，擷取該待檢測物的至少一檢測影像；以及一處理單元，接收該檢測影像，據以判斷該待檢測物是否存在瑕疵；其特徵在於：該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一光源控制模組與一移動控制模組，該移動控制模組依一具有複數個檢測區域之掃描路徑控制該移動平台移動，且該光源控制模組因應該掃描路徑的不同檢測區域控制該光源調整不同亮度或不同顏色，使該檢測影像反映在不同檢測區域的不同亮度或不同顏色來呈現該待檢測物。
2. 如請求項1所載之光學式瑕疵檢測系統，包含：一個以上的光源，提供該待檢測物的照明，其中該光源控制模組分別控制每個光源調整不同亮度。
3. 如請求項2所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該光源為一檢測光源，且該光源控制模組控制該檢測光源切換不同顏色或調整不同亮度。
4. 如請求項1所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該處理單元根據一校正版記錄該待檢測物在不同檢測區域所需之亮度或顏色。
5. 如請求項4所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該處理單元根據該掃描路徑，以通知該移動控制模組控制該移動平台移動該待檢 測物在不同檢測區域被擷取至少一部份的該檢測影像。
6. 如請求項5所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該處理單元根據該待檢測物在不同檢測區域所需之亮度或顏色，且因應該待檢測物在不同檢測區域被擷取該檢測影像，以通知該光源控制模組控制該光源調整不同亮度或顏色。
7. 如請求項1所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該待檢測物在該檢測區域的反光性強，該光源控制模組則控制該光源調整為低亮度，該待檢測物在該檢測區域的反光性弱，該光源控制模組則控制該光源調整為高亮度。
8. 一種具有亮度調整之光學式瑕疵檢測系統，包含：一移動平台，承載至少一待檢測物；一個以上光源，提供該待檢測物的照明；一影像擷取系統，在該光源提供的照明下，擷取該待檢測物的至少一檢測影像；以及一處理單元，接收該檢測影像，據以判斷該待檢測物是否存在瑕疵；其特徵在於：該光學式瑕疵檢測系統進一步包含：一光源控制模組與一移動控制模組，該移動控制模組依一具有複數個檢測區域之掃描路徑控制該移動平台移動，且該光源控制模組因應該掃描路徑的不同檢測區域切換該等光源提供不同亮度或不同顏色，使該檢測影像反映在不同檢測區域的不同亮度或不同顏色來呈現該待檢測物。
9. 如請求項8所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該光源為一檢測光源，且該光源控制模組控制該等檢測光源切換不同顏色或調整 不同亮度。
10. 如請求項9所載之光學式瑕疵檢測系統，其中該處理單元根據一校正版記錄該待檢測物在不同檢測區域所需之亮度。