TWI475216B - 光學檢驗方法 - Google Patents

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Description

光學檢驗方法
本發明是有關於一種光學檢驗方法。
現有的光學檢驗方法都是採用標準圖片(golden sample)以與生產線上的待檢驗物之影像進行比對。然而，所謂標準圖片卻是在檢驗環境中(亦即生產線上)取得。因此，標準圖片會受各種環境因素的影響而產生多種變異，例如：不同的環境光源、待檢驗物的定位與角度、或光學相機的高度與角度偏移等，使得標準圖片無法在不同的檢驗設備中使用，不利於系統維護且不具可移植性。
本揭露是有關於一種光學檢驗方法，不需使用傳統的標準圖片即可透過定序演算法檢驗待檢驗物是否有缺失。
根據本揭露之第一方面，提出一種光學檢驗方法，包括下列步驟。利用一檢驗設備取得一待檢驗物之一影像。決定該影像之一目標影像區域。取得目標影像區域之多個檢驗範圍之中心座標。將該些中心座標填入一陣列，並依據該些中心座標之相對關係重新定序該些中心座標而得到一重新定序座標陣列。比較重新定序座標陣列與一原始座標陣列，以檢驗該些檢驗範圍所對應之待檢驗物的部份是否有缺失。
為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文 特舉一實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本揭露所提出之光學檢驗方法，利用一定序演算法對多個檢驗範圍之中心座標進行排序以與一原始座標陣列進行比對，故不需使用傳統的標準圖片即可檢驗待檢驗物是否有缺失。
請參照第1圖~第4A圖，第1圖繪示依照一實施範例之光學檢驗方法之流程圖，第2圖~第4A圖繪示依照一實施範例之光學檢驗方法之影像示意圖。於步驟S100中，利用一檢驗設備取得一待檢驗物之一影像，如第2圖所示，該待檢驗物例如為在主機板上之一中央處理器(CPU)插座(socket)。更進一步地，該影像會被轉正以利後續處理。於步驟S110中，決定該影像之一目標影像區域202，亦即所想要檢驗的CPU插座區域，如第3圖所示。之後，於步驟S120中，取得目標影像區域之多個檢驗範圍之中心座標。詳細來說，於步驟120中係進行細化動作，將目標影像區域進行細化。所謂的檢驗範圍例如為一個接腳(pin)所佔據的範圍，例如是檢驗範圍302。上述的細化動作係指，將每個檢驗範圍細化為單個像素點，每個像素點係為對應之檢驗範圍的中心點，如第4A圖所示。舉例來說，像素點402係為將檢驗範圍302的中心點。之後，取得所有第4A圖之像素點的座標值(亦即該些接腳所對應之檢驗範圍之中心座標)，並將該些中心座標儲存於一暫存器之一表格中。第4B圖所示者為此種表格之一例。
於步驟S130中，將該些中心座標填入一陣列，並依據該些中心座標之相對關係重新定序該些中心座標而得到一重新定序座標陣列，如第5A圖所示。為了節省運算量，可先定義多個x座標範圍與多個y座標範圍。於第5A圖中，基於該些中心座標之相對關係，將第4B圖所示之表格中屬於相同x座標範圍之該些中心座標填入該陣列之同一行，並讓各個中心座標以針對x座標為升序的方式進行排列，以進行排序動作。亦即是將第4B圖之表格中的所有像素點的座標值重新排列，並將x座標接近者(亦即屬於相同的x座標範圍者)歸為同一行。例如，座標值(553,557)、(553,549)、(553,560)、(553,572)、(554,584)等係屬於同一行。第5B圖所示為第5A圖之資料陣列所對應之像素點相對位置關係圖。例如座標值(553,557)與(553,549)分別對應至第5B圖之方格501與502。第5B圖中畫斜線之方格係代表在第5A圖之資料陣列中有座標值的位置，白色區域代表在第5A圖之資料陣列中沒有座標值的位置。須注意的是，為了簡化說明起見，第5B圖所繪示者僅為簡化後的像素點相對位置關係圖，其僅用以示意性與第5A圖之陣列對應。
之後，進行對齊動作，針對第5A圖中，基於該些中心座標之相對關係，將屬於相同y座標範圍之該些中心座標位移以填入該陣列之同一列，並讓各個中心座標以針對y座標為升序的方式進行排列。亦即是將第5A圖之表格中的所有像素點的座標值再次排列，將y座標接近者(亦即屬於相同的y座標範圍者)歸為同一列。例如，座標值(553, 537)與(553,549)等係往下移三個單位，座標值(565,526)與(564,537)等係往下移二個單位，座標值(575,514)與(575,525)等係往下移一個單位，使座標值(575,514)與(586,514)等位於同一列，座標值(565,526)、(575,525)與(587,525)等位於同一列，其他列依此類推。如以一來，即可得到另一重新定序座標陣列，如第6A圖所示。該重新定序座標陣列所表現為第3圖之該些檢驗範圍之相對關係。第6B圖所示為第6A圖之資料陣列所對應之像素點相對位置關係圖。第6B圖中畫斜線之方格係代表在第6A圖之資料陣列中有座標值的位置，白色區域代表在第6A圖之資料陣列中沒有座標值的位置。同樣地，為了簡化說明起見，第6B圖所繪示者僅為簡化後的像素點相對位置關係圖，其僅用以示意性地與第6A圖之陣列對應。
之後，於步驟S140中，比較該重新定序座標陣列與一原始座標陣列，以檢驗該些檢驗範圍所對應之待檢驗物的部份是否有缺失。其中，該原始座標陣列為該待檢驗物在原始設計圖中之檢驗範圍中心座標基於第4B圖~第6B圖之原理而得。因此，於該重新定序座標陣列與原始座標陣列中，不匹配之元素所對應之該待檢驗物的部份有缺失。以此實施範例而言，不匹配之該元素所對應之檢驗範圍之接腳可能不存在或是歪斜。
茲將步驟S140之具體作法之一例說明如下。首先，根據第2圖之待檢驗物(於本例中係為主機板上之CPU插座)的規格書，將原本就沒有接腳的位置標註於第7圖所示之像素點相對位置關係圖中，例如第7圖之反斜線方格所 表示者。接著，進行補齊動作，將第7圖之像素點相對位置關係圖與第6B圖之像素點相對位置關係圖結合，以產生補齊後之像素點相對位置關係圖，如第8圖所示。之後，進行比對動作，檢查第8圖之補齊後之像素點相對位置關係圖，以確認是否有缺少的情況，亦即是判斷是否有未填滿斜線之空白方格存在。若有，則代表空白方格所對應之檢驗範圍有缺失，例如是空白方格所對應之檢驗範圍之接腳不存在或歪斜等。
茲舉將第1圖所示之光學檢驗方法應用於一有瑕疵之CPU插座為例做說明。請參考第9~12圖，其中第9圖所示乃有瑕疵之待檢驗物之影像，第10圖繪示從第9圖中擷取之目標影像區域之影像，第11圖為將第10圖細化後之影像，第12圖則為對應至第10圖之補齊後之像素點相對位置關係圖。於第9~11圖中虛線範圍所示者乃對應至缺漏的接腳之處。由第12圖之像素點相對位置關係圖可知，空白方格所代表者即為缺漏的接腳與其他接腳的相對位置，如此即可檢驗出CPU插座有缺漏接腳，而為一瑕疵品。藉由本實施例之方法，可以不需使用傳統的標準圖片，而是藉由該待檢驗物本身的影像以及使用本實施例之方法所得到之對應至各個接腳的相對位置關係圖，即可檢驗待檢驗物是否有缺失，並可減少檢驗待檢測物時，待檢測物之環境差異所造成的影響。上述之環境差異例如是待檢測物被置放之傾斜度、待檢測物於輸送帶上放置的位置、待檢測物所在處之環境的光源種類、光線強度與光線照射方向、影像擷取器置放的高度與角度等等。
另以待檢驗物為一鍵盤為例做說明，請參照第13圖~第15圖，其繪示依照另一實施範例之光學檢驗方法之影像示意圖。如第13圖所示，鍵盤的影像被轉正以利後續處理。於第14圖中，目標影像區域為所想要檢驗的按鍵區域。於第15圖中，目標影像區域之多個檢驗範圍之中心座標被偵測得到。所謂檢驗範圍例如為文字輪廓範圍。之後，該些中心座標如第4B圖~第6B圖之原理所示被重新定序而得到一重新定序座標陣列，並與依據該鍵盤之原始設計圖而得的原始座標陣列做比較，以檢驗該些文字輪廓範圍所對應之按鍵的部份是否有缺失。因此，於重新定序座標陣列與原始座標陣列中，不匹配之元素所對應之文字輪廓範圍之印刷文字可能未印刷或是不正確。
本揭露上述實施例所揭露之光學檢驗方法，利用一定序演算法對多個檢驗範圍之中心座標進行排序而得到一重新定序座標陣列，並將該重新定序座標陣列與待測驗物之原始設計圖所對應之一原始座標陣列進行比對，故不需使用傳統的標準圖片即可檢驗待檢驗物是否有缺失，利於系統維護且具可移植性。
綜上所述，雖然本發明已以多個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S100~S140‧‧‧流程步驟
202‧‧‧目標影像區域
302‧‧‧檢驗範圍
402‧‧‧像素點
501、502‧‧‧方格
第1圖繪示依照一實施範例之光學檢驗方法之流程圖。
第2圖~第4A圖繪示依照一實施範例之光學檢驗方法之影像示意圖。
第4B圖繪示用以記錄該些中心座標之一表格。
第5A圖繪示一重新定序座標陣列。
第5B圖繪示對應至第5A圖之資料陣列之像素點相對位置關係圖。
第6A圖繪示另一重新定序座標陣列。
第6B圖繪示對應至第6A圖之資料陣列之像素點相對位置關係圖。
第7圖繪示對應至規格書之像素點相對位置關係圖。
第8圖繪示將第7圖之與第6B圖結合後，所得到之補齊後的像素點相對位置關係圖。
第9圖所示乃有瑕疵之待檢驗物之影像。
第10圖繪示從第9圖中擷取之目標影像區域之影像。
第11圖為將第10圖細化後之影像。
第12圖則為對應至第10圖之補齊後之像素點相對位置關係圖。
第13圖~第15圖，其繪示依照另一實施範例之光學檢驗方法之影像示意圖。
S100~S140‧‧‧流程步驟

Claims (3)

  1. 一種光學檢驗方法，包括：利用一檢驗設備取得一待檢驗物之一影像；決定該影像之一目標影像區域；取得該目標影像區域之複數個檢驗範圍之中心座標；將該些中心座標填入一陣列，並依據該些中心座標之相對關係重新定序該些中心座標而得到一重新定序座標陣列；以及比較該重新定序座標陣列與一原始座標陣列，以檢驗該些檢驗範圍所對應之該待檢驗物的部份是否有缺失；其中該重新定序該些中心座標之步驟包括：定義複數個x座標範圍與複數個y座標範圍；以及基於該些中心座標之相對關係，將屬於相同x座標範圍之該些中心座標填入該陣列之同一行，並將屬於相同y座標範圍之該些中心座標填入該陣列之同一列，以得到該重新定序座標陣列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學檢驗方法，更包括：轉正該影像，並從轉正後之該影像取得該目標影像區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學檢驗方法，其中於該重新定序座標陣列與該原始座標陣列中，不匹配之一元素所對應之該待檢驗物的部份有缺失。
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