非接觸式量測系統簡介

摘要：傳統在工廠內進行品質量測的方式多是使用人工進行接觸式量測，但近年來機器視覺技術逐漸發展成熟，其在自動化、智慧化生產的重要性也越來越受重視，有愈來愈多的工廠朝向使用機器視覺進行非接觸式的量測方式，本文將針對機器視覺、量測系統分析等部份進行介紹。

Abstract: Conventional quality measurement at the factory is performed by using a manually contact probe. In recent years, with to the development of machine vision technology, more and more companies try to implement machine-vision-based non-contact measurement technology. In this article we discuss machine vision in measurement analysis.

關鍵詞：機器視覺、量測、量測系統分析

Keywords：Machine Vision, Measurement, Measurement System Analysis

前言
傳統量測方式大多以使用人工方式進行，針對待測物體進行機械式量測。例如：使用游標卡尺量測物體外徑，使用塞規（間隙片）量測物體間隙等。但人工量測通常會有許多的缺點，例如：耗時、效率低，長時間工作的疲勞導致量測錯誤、量測位置或待測物受到量測外力所造成之彈性變形使得無法準確的將待測物體的尺寸量測出來。此外，操作人員對量測儀器操作方式的不同也將對量測結果產生影響，例如：操作人員觀測量測儀器刻度方向的不同，對量測儀器的讀值也會不同，因此也不適合用在生產線上產品的自動化量測。

而在針對高精度精密機械量測時，三次元量床[1] （Coordinate Measuring Machine, CMM）亦是常使用的量測工具，其優點在於量測精度高、可以做更彈性的量測、減少人為疏失、減少夾具時間和增加量測速度（與人工相比）等。三次元量床是利用一個探針在工件上量測所產生的點來建構幾何形狀，所以可以把量測的數值快速計算出公差、交點、角度和距離等等，然後把工件的特徵點資料轉成檔案，輸出到CAD系統，或者是將檔案轉成報表等功能。接觸式量測的精度很高，是可靠的檢驗設備，但其缺點是速度慢、無法量測軟性物質等。

近年來機器視覺技術[2]隨著影像處理和辨識技術的進步以及雷腦運算速度的提昇，其運用也愈來愈廣泛。機器視覺系統在工業自動化部份已開始廣泛的取代人眼進行相關的品質檢測或量測[3]。透過視覺系統能以非接觸式方式監控產品製造流程、檢測產品外觀是否有瑕疵或量測工件外觀是否符合規格等，且有助於達成線上自動檢測或量測作業。射