｜3C物件外觀檢測系統

摘要：本系統主要利用視覺定位及影像比對演算法，達成物件外觀的瑕疵檢測功能，並搭配2.5D的移動平台及可程式化光源設計，使得本系統可以檢測3C零組件與產品物件的立體外觀瑕疵。

Abstract: The system mainly uses image alignment and image comparison algorithms to achieve the defect detection of object appearance, which uses servo stage and programmable light source, to detect the appearance defects of three-dimensional 3C component and product objects.

關鍵詞：影像定位、瑕疵檢測、自動光學檢測

Keywords：Image Alignment, Defect Detection, Automated Optical Inspection

前言
隨著國內3C產業的蓬勃發展，為協助國內3C業者提升品質與良率之需求，應用智慧製造系統核心技術開發，以視覺技術來做自動生產過程中的影像定位、檢測與辨識等應用之檢測模組，可提供系統整合業者進行二次開發，縮短開發時程，提昇附加價值，並藉檢測結果即時回饋調整生產線製程參數以減少不良品產生，達成高品質、高良率之製造需求。[1][2]

本文將探討3C零組件與產品射出件瑕疵檢測方法、效果與應用，本系統專為射出件瑕疵檢測量身製作之瑕疵檢測機台，目的為檢查3C產品射出件不良的位置，例如：塑膠pin缺少、元件缺少（螺絲、小組件）、脫模不良等。

研究方法
此系統主要包含一四軸移動平台（如圖二所示）、高解析度攝影機、鏡頭、光源、工業電腦及檢測軟體。先利用四軸移動平台改變物件的姿態，使攝影機可取得物件的五個面的影像（上、後、前、右及左，如圖一所示）。利用灰階對比與邊緣等特徵建立標準樣本，再利用所建立標準樣本與測試影像進行差異分析來分辨射出件的缺陷或瑕疵。本系統可一次檢測五個面向的射出件不良品檢測，當必要時亦可將物件翻轉後再檢測第六面，每個面向的檢測時間約1.5秒可完成（不包含物件移動的時間）。

1.四軸移動平台
檢測平台設計為X、Y、RX及RY四軸，RX及RY軸可使工件傾斜15度，經由程式控制可進行工件的五個面向的瑕疵檢測，如下所示。

2.高解析度攝影機及鏡頭
採用百萬畫素攝影機及高解析度鏡頭，使微小瑕疵能被清楚的顯示及檢測。

3.光源
採用兩種光源：LED正光源及LED背光源，皆為可程式數位控制。正光源可檢測物體表面的瑕疵，其設計方式為四條Bar型光組合成一個矩形，每一條Bar型光源可獨立控制開關及亮度。背光源可檢測孔洞的缺陷，不同材質的射出件可數位方式調整光源亮度，達到突顯孔洞的目的。光源的配置可經由操作人員事先教導的組合與亮度，在不同檢測面時自動切換相對應的光源設定，使光源效果可有效突顯瑕疵區域，增加瑕疵檢能力與穩定性。

4.工業電腦
搭載Windows XP作業系統，內含移動平台控制、光源數位控制、機台IO通訊控制、影像擷取控制及檢測軟體等。

5.檢測軟體
檢測方法採用視覺定位演算法及瑕疵檢測-影像比對演算法，以下分別說明演算法之原理。