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TWI442047B - 動態取像系統 - Google Patents

動態取像系統 Download PDF

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TWI442047B
TWI442047B TW101134091A TW101134091A TWI442047B TW I442047 B TWI442047 B TW I442047B TW 101134091 A TW101134091 A TW 101134091A TW 101134091 A TW101134091 A TW 101134091A TW I442047 B TWI442047 B TW I442047B
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Chin Lin Lin
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Quanta Comp Inc
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    • H—ELECTRICITY
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
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Description

動態取像系統
本發明係關於動態取像系統，更係關於應用於產品檢驗的動態取像系統。
為了檢驗生產線(即流水線)上的產品是否合符品質要求，習知技術常利用動態取像系統拍攝流水線上的產品，並將所拍攝的產品影像與標準影像進行比對。舉凡筆記型電腦之鍵盤、標籤之位置，以及其上印刷等，皆可透過此一方式檢驗，大幅減低人工檢驗的不便。
然而，由於流水線並非靜止不動，且流水線的移動速度可能因為其上產品的重量、擺放方式以及各種因素而有所變動，因此，傳統的動態影像檢驗系統必須使用相當高等級的攝影機，或著增加影像拍攝的速度(即縮短快門時間)，才能在動態的流水線上取得合乎要求的影像。
本發明提供一種動態取像系統。該系統包括：一流水線，用以供一待測物置放，並沿一移動方向移動該待測物；一傳感器組，用以感測該待測物在該流水線上之一移動速度以及該待測物之寬度；一攝影裝置，用以拍攝該待測物；以及一控制器，耦接至該傳感器組及該攝影裝置，用以依據該待測物之該移動速度及該待測物之寬度控制該攝影裝置之移動與拍攝。
本發明另提供一種動態取像方法。該方法包括：沿一移動方向移動一待測物於一流水線上；感測該待測物在該流水線上之一移動速度以及該待測物之寬度；以及依據該待測物之該移動速度及該待測物之寬度控制一攝影裝置之移動與拍攝。
下文為介紹本發明之最佳實施例。各實施例用以說明本發明之原理，但非用以限制本發明。本發明之範圍當以後附之權利要求項為準。
本發明目的在改善習知技術的動態取像系統。在一實施例中，本發明之動態取像系統可供產品影像檢驗之用，然而，在其他實施例中，本發明不必以此為限。
動態取像系統
第1圖係依據本發明一實施例之動態取像系統示意圖。該動態取像系統100至少包括一流水線110、一傳感器組120、一攝影裝置130以及一控制器140。其中，流水線100可用以置放一待測物155，並沿一移動方向(如箭號165所示)移動該待測物155。其中待測物可為各種傳統上需要依靠人工以肉眼檢驗之產品，例如筆記型電腦之鍵盤、印刷電路板等。
本發明之傳感器組120可用以感測該待測物155在該流水線110上之一移動速度V以及該待測物之寬度W。在一實施例中，本發明之傳感器組120更包括一第一傳感器 121以及一第二傳感器122，兩者分別位於該流水線110上一待測區170之第一端171及第二端172。舉例而言，該等傳感器121(或122)可為一組光學感測器，具有兩個組件，分別設置在流水線110彼此相對之兩側，如第1圖所示；其中，當一組件所發出光線被流水線110上之待測物155遮蔽時，未接收到光線的另一組件即可偵得該待測物。如圖所示，在本發明中，待測區170之第一端171與第二端172之間的距離定義為待測區的長度L。
在一實施例中，在待測物155之前緣經過待測區170之第一端171之瞬間，第一傳感器121即會受到其觸發而記錄下一第一前緣觸發時間Tf1 ，此第一前緣觸發時間Tf1 即為待測物之前緣進入待測區170之時間；之後，在待測物155之前緣經過待測區170之第二端172之瞬間，第二傳感器122即會受到其觸發而記錄下一第二前緣觸發時間Tf2 ，此第二前緣觸發時間Tf2 即為待測物之前緣離開待測區170之時間。在此實施例中，透過該第一前緣觸發時間Tf1 、該第二前緣觸發時間Tf2 與該待測區之長度L，本發明之控制器140即可計算流水線110的移動速度V，其值等於：L/(Tf2 -Tf1 )。
相似地，在另一實施例中，移動速度V之計算亦可依據待測物155後緣進入及離開待測區170的時間計算。詳細地說，在待測物155之後緣經過待測區170之第一端171之瞬間，第一傳感器121即會受到其觸發而記錄下一第一後緣觸發時間Tr1 ，此第一後緣觸發時間Tr1 即為待測物之後緣進入待測區170之時間；之後，在待測物155之後緣 經過待測區170之第二端172之瞬間，第二傳感器122即會受到其觸發而記錄下一第二後緣觸發時間Tr2 ，此第二後緣觸發時間Tr2 即為待測物之前緣離開待測區170之時間。在此實施例中，透過該第一後緣觸發時間Tr1 、該第二後緣觸發時間Tr2 與該待測區之長度L，本發明之控制器140即可計算流水線110的移動速度V，其值等於：L/(Tr2 -Tr1 )。
雖然前述兩實施例中僅以偵測待測物的前緣及後緣為例，然而，本發明不必以此為限，在其他實施例中，熟悉本技藝人士可依據本發明之精神自行設定控制器140，使其能夠透過待測物155上任一特定位置進入及離開待測區170的時間計算出流水線的移動速度V。
同理，控制器140亦可依據前述傳感器121及122所取得的時間數據，計算出待測物155的實際寬度W。在一實施例中，待測物155之寬度W可由前述第一前緣觸發時間Tf1 、該第一後緣觸發時間Tf2 以及該待測物155之該移動速度V計算而得，其值等於(Tf2 -Tf1 )×V。或者，在另一實施例中，待測物155之寬度W可由前述第二前緣觸發時間Tr1 、該第二後緣觸發時間Tr2 以及該待測物155之該移動速度V計算而得，其值等於(Tr2 -Tr1 )×V。
本發明之攝影裝置130包括一工業相機，可用以拍攝該待測物155。在一實施例中，工業相機可受到伺服馬達之驅動而運動於平行流水線110的一滑軌之上。
最後，本發明之控制器140即可依據前述實施例中所計算的移動速度V及寬度W控制攝影裝置130之移動與拍攝，藉以取得與待測物155靜止時幾乎完全相同的影像畫 面。明確地說，在一實施例中，在拍攝該待測物前，控制器140會令攝影裝置130由靜止加速到速度V，並令該攝影裝置130以該移動速度V跟拍該待測物155。在一實施例中，當攝影裝置130的影像範圍足以涵蓋整個待測物155時，應將待測物155精確地拍攝於影像範圍的中心。因此，控制器140應令該攝影裝置130等待至待測物155之一半(50%)經過該攝影裝置130之一鏡頭中心時，始以該移動速度V跟拍該待測物。在某些實施例中，當攝影裝置130的影像的影像範圍僅能涵蓋待測物155的一半時，控制器140則會令該攝影裝置130分別在待測物155之四分之一(20%)及四分之三(75%)經過攝影裝置130之一鏡頭中心時以該移動速度V跟拍該待測物155。熟悉本技藝人士可依此類推到各種尺寸的待測物之實施例。除此之外，須注意到，攝影裝置130跟拍待測物155之時間至少要長於攝影裝置130擷取待測物155之影像時所採用的快門時間。
儘管如此，為了簡化影像處理流程，攝影裝置130的影像範圍最好還是能夠涵蓋整個待測物155。在理想的實施例中，本發明之控制器140另可依據該待測物之寬度W調整該攝影裝置130之高度，藉以使攝影裝置130的影像畫面滿足前述要求。如此一來，攝影裝置130即可鎖定焦距，避免易產生誤差的調焦過程，進一步提升影像拍攝的品質。
此外，在某些實施例中，本發明之動態取像系統更包括一資料庫(如第1圖之資料庫180所示)以及一檢驗裝置(舉例而言，可由前述控制器140執行)。其中，該資料庫 180可用以儲存所拍攝的待測物之影像，而該檢驗裝置可用以將所拍攝之該待測物之一影像與一標準影像作比對，藉以檢驗該待測物是否合符乎標準。
動態取像方法
除了前述動態取像裝置之外，本發明另提供一動態取像方法。第2圖係依據本發明一實施例之動態取像方法流程圖。本發明之方法包括：在步驟S202中，沿一移動方向移動一待測物於一流水線上；在步驟S204中，感測該待測物在該流水線上之一移動速度以及該待測物之寬度；以及在步驟S206中，依據該待測物之該移動速度及該待測物之寬度控制一攝影裝置之移動與拍攝。由於本方法可參照前述動態取像裝置100之相關內容實施，故本文不再多加贅述。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，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。
100‧‧‧動態取像系統
110‧‧‧流水線
120‧‧‧傳感器組
121‧‧‧第一傳感器
122‧‧‧第二傳感器
130‧‧‧攝影裝置
140‧‧‧控制器
155‧‧‧待測物
165‧‧‧移動方向
170‧‧‧待測區
171‧‧‧待測區之第一端
172‧‧‧待測區之第二端
180‧‧‧資料庫
L‧‧‧待測區的長度
S202~S204‧‧‧步驟
第1圖係依據本發明一實施例之動態取像系統示意圖。
第2圖係依據本發明一實施例之動態取像方法流程圖。
100‧‧‧動態取像系統
110‧‧‧流水線
120‧‧‧傳感器組
121‧‧‧第一傳感器
122‧‧‧第二傳感器
130‧‧‧攝影裝置
140‧‧‧控制器
155‧‧‧待測物
165‧‧‧移動方向
170‧‧‧待測區
171‧‧‧待測區之第一端
172‧‧‧待測區之第二端
180‧‧‧資料庫
L‧‧‧待測區的長度

Claims (12)

  1. 一種動態取像系統，包括：一流水線，用以供一待測物置放，並沿一移動方向移動該待測物；一傳感器組，用以感測該待測物在該流水線上之一移動速度以及該待測物之寬度；一攝影裝置，用以拍攝該待測物；以及一控制器，耦接至該傳感器組及該攝影裝置，用以依據該待測物之該移動速度及該待測物之寬度控制該攝影裝置之移動與拍攝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，其中該控制器更用以令該攝影裝置以該待測物之該移動速度跟拍該待測物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，其中該控制器更用以依據該待測物之寬度調整該攝影裝置之高度，藉以使該攝影裝置所拍攝的影像範圍涵蓋該待測物之整體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，其中該傳感器組包括：一第一傳感器，位於該流水線上之一待測區之一第一端，用以在該待測物之一前緣經過該待測區之該第一端時記錄下一第一前緣觸發時間；以及一第二傳感器，位於該流水線上之該待測區之一第二端，用以在該待測物之一前緣經過該待測區之該第二端時記錄下一第二前緣觸發時間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之動態取像系統，其中該控制器係依據該第一前緣觸發時間、該第二前緣觸發時間與該待測區之長度計算該移動速度，其中該待測區之長度係該待測區之該第一端與該第二端之間的距離。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，其中該傳感器組包括：一第一傳感器，位於該流水線上之一待測區之一第一端，用以在該待測物之一前緣及一後緣經過該待測區之該第一端時，分別記錄下一第一前緣觸發時間及一第一後緣觸發時間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之動態取像系統，其中該控制器係依據該第一前緣觸發時間、該第一後緣觸發時間以及該待測物之該移動速度計算該待測物之寬度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，其中該傳感器組包括：一第二傳感器，位於該流水線上之一待測區之一第二端，用以在該待測物之一前緣及一後緣經過該待測區之該第二端時，分別記錄下一第二前緣觸發時間及一第二後緣觸發時間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之動態取像系統，其中該控制器係依據該第二前緣觸發時間、該第二後緣觸發時間以及該待測物之該移動速度計算該待測物之寬度。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之動態取像系統，其中該控制器更用以令該攝影裝置等待至該待測物之一半經過該攝影裝置之一鏡頭中心時，始以該待測物之該移動速度 跟拍該待測物。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之動態取像系統，其中該攝影裝置跟拍該待測物之時間至少長於該攝影裝置擷取該待測物之影像之一快門時間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之動態取像系統，更包括一檢驗裝置，用以將所拍攝之該待測物之一影像與一標準影像作比對，藉以檢驗該待測物是否合符乎標準。
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