[發明專利]可調整取像組合的自動光學檢測設備及取像組合調整方法

在審

• 申請號: 201910784363.1
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110940668A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 林其禹;何健僑
• 申請（專利權）人: 迅智自動化科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 羅英;臧建明

本發明提供一種可調整取像組合的自動光學檢測設備及取像組合調整方法。自動光學檢測設備包括至少一個圖像獲取裝置、待測物移動機構及可活動的光源。控制電路選取圖像獲取裝置、控制待測物移動機構移動待測物到待測位置，和選取光源和控制其運動，依序切換各取像組合來進行取像作業。各取像組合記錄圖像獲取裝置、待測物位置和角度及光源的種類和相對于該待測物的位置及角度，不同取像組合所包括的位置或角度不同。藉此，可快速且自動地得出針對待測物的大量取像結果。

技術領域

本發明涉及一種光學檢測技術，尤其涉及一種可調整取像組合的自動光學檢測(Automated Optical Inspection，AOI)設備及其取像組合調整方法。

背景技術

AOI是結合光學感測、視覺識別、機構驅動及電控系統等技術，來代替傳統人工目視去檢測待測物的缺陷。這些待測物可能是手機、印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)、顯示面板、觸控面板等和其他各類類型產品或元件。由此可知，自動光學檢測應用的產品相當廣泛。而依據待測物的類型及生產流程，不同待測物上的缺陷可能不同。因此，如何針對各待測物決定對應的取像設定，將是檢測流程中相同重要的一環。在大量生產的生產線上，為了爭取時間，業者可能會布建一連串包含多組AOI檢測站的AOI檢測線，而每一組AOI檢測站設置特定的相機/鏡頭、光源和待測物位置來依序獲取代測圖像，以便執行AOI軟件以檢視待測物瑕疵。例如，在輸送帶旁每間隔一定距離設置一組鏡頭及光源，不同檢測點上的那組鏡頭及光源的規格、位置和/或角度不同，且輸送帶會帶動待測物依序經過各檢測點，各檢測點上的鏡頭并對待測物取像。在少量生產情況和為節省建置AOI檢測線的成本考量下，業者可能建置可以執行多個檢測項目的AOI檢測站，這些檢測站可能需要設置數組鏡頭及光源，且各組鏡頭和光源會輪流出現組成取像組合后依序對待測物取像。然而，各組鏡頭及光源的擺設位置或角度、和待測物的取像位置，都是事先通過研究后人為調整固定的。

執行AOI檢測前需要完成兩大系統的建置，包含取像作業和AOI軟件。在取像作業的過程中，需決定對待測物采用何種相機、鏡頭、待測位置及角度等組合。AOI軟件可針對通過取像組合從待測物上取得的帶測圖像進行各種類的檢測分析。如果待測圖像清楚呈現需要被檢測的內容，AOI軟件的撰寫并不困難。困難的是，如何讓待測物的待測圖像內清楚呈現需要被檢測的內容。例如，手機機殼的多種表面瑕疵可能非常微細和不明顯，對一種相機/鏡頭，必須嘗試讓待測物以不同相對于相機的位置和角度呈現，并在不同的光源和位置/角度變化下，才能得出可用的取像結果。因此，對許多產品的AOI檢測工程，最大的挑戰系在如何決定取像設定以得出合適的取像結果，且最多的時間花費于此。其原因在于，傳統技術上，操作者需要先將相機/鏡頭固定在取像架上、再固定某一種光源在相對相機的某個位置和角度上、再將待測物固定在相對相機的某個位置和角度上。而調整前述步驟的時間，可能需要少則數分鐘到多達數十分鐘之久。而每次取像之后，檢測人員如果對該取像結果不夠滿意，相關設定便需要重新調整。如此反復進行，相當耗費時間。對一部新生產的手機進行表面瑕疵的AOI檢測工程，往往包含數十站AOI檢測站，而建置工程可達數月之久。其中，多數時間是花在相機、鏡頭、光源、待測位置/角度所形成的組合可能有數千種，再從其中選出數十個最終使用的組合。因此，這種依賴人工調整的傳統AOI取像設定工程明顯效率不高，需要被改進。

傳統人工調整取像設定后，即可依多種組合建置快速AOI檢測線(其包含多個檢測站)。或者，可以建置可在同一站執行多個檢測項目的多項目檢測站。然而，這兩者的建置都需要再將各種相關相機、鏡頭、光源、待測物固定機構等建置在同一檢測線的各檢測站，或是可執行多檢測項目的檢測站，這都將衍生額外的成本。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種可調整取像組合的自動光學檢測設備及其取像組合調整方法，可自動快速更換不同的鏡頭、待測物位置和角度、不同的光源及對應位置/角度進行拍攝，從而快速由大量取像組合得到大量取像結果。