[发明专利]设置生产线检查的系统和方法

说明书

本发明提供一种用于检测制造物品上的可见缺陷的自动检查方法。所述方法包括：设置模式，其中获得相同类型的无缺陷物品的图像，但不获得相同类型的缺陷物品的图像；以及检查模式，其中获得相同类型的无缺陷物品和相同类型的缺陷物品两者的图像并且检测缺陷。分析所述相同类型的无缺陷物品的图像，并且基于所述分析，所述方法切换到所述检查模式。

技术领域

本发明涉及视觉检查方法，例如，对生产线上的物品进行检查。

背景技术

生产过程期间的检查通过标识缺陷并且根据检测采取措施帮助控制产品的质量，例如，通过固定缺陷或丢弃缺陷部分，因此可用于提高生产率、减少缺陷率以及减少再加工和浪费。

在生产线中使用自动视觉检查方法来标识视觉上可检测的异常，所述异常可能对制造部分的完整性具有功能或美学影响。当今市场上用于生产线的现有视觉检查解决方案依赖于定制的自动视觉检查系统，其通常非常昂贵，并且需要硬件和软件组件的专家集成，以及在检查解决方案和生产线的使用期限对其专家维护。

除了系统的初始高成本之外，每个新制品或新标识的缺陷均导致停机时间，所述停机时间可以在项目被启动到其被部署的时间之间以月为单位来测量。在过渡时期，工厂被迫使用昂贵的内部/外部人力来执行质量保证(QA)、门控、分拣或其它任务，或承担在工厂生产线的一个或多个部分处不执行这些任务中的任何一个的风险和/或生产降级。

一些自动视觉检查解决方案将被检查物品的图像与无缺陷物品的图像进行比较和/或使用可能缺陷的图像的数据库，从而检测被检查物品中的缺陷。除了创建和更新缺陷数据库的负担之外，成像环境(例如照明条件)极大地影响成像物品的视觉表示，从而使得这些解决方案通常仅与特定物品、特定缺陷和特定成像环境相关。

其它自动视觉检查解决方案可能依赖于基于单个物品的实例的测量或异常检测，但仍具有专家参与设定环境、相机设备和拍摄参数和软件的负担，并且还受限于所设置解决方案所针对的特定缺陷和特定成像环境。

一方面，工业工厂对灵活性和改进的需求，另一方面，现代检查解决方案的繁琐和昂贵的设置过程之间存在日益增长的不一致性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于检测制造物品上的可见缺陷的过程的简单设置。

在一个实施例中，检查线过程包括在检查阶段之前的设置阶段。在设置阶段中，无缺陷的制造物品(无缺陷物品)的样本在检查线上成像，相同的检查线或具有与用于检查阶段的设置参数相似的设置参数的检查线。图像由处理器进行分析，然后用作在检查阶段处运行的机器学习算法的参考图像。

在检查阶段，对检查物品(待检查缺陷的制造物品)进行成像，并且从每个检查物品收集的图像数据被例如机器学习过程的计算机视觉算法分析，以检测每个被检查物品上的一个或多个缺陷。

在设置阶段中，处理器学习无缺陷物品的图像的参数，例如，成像参数(例如，曝光时间、聚焦和照明)，空间特性和图像中无缺陷物品的唯一表示特征。例如，可以通过使用不同的成像参数分析无缺陷物品的图像，以及通过分析相同类型的无缺陷物品的不同图像之间的关系来学习这些参数。

在设置阶段期间使用不同成像参数的此分析能够在新图像中区别地检测相同类型的物品(无缺陷或有缺陷)，而不管新图像的成像环境。

此外，在设置阶段期间的分析能够确定成像参数是否应当被调制以及哪些成像参数应当被调制，以在检查阶段期间为此相同物品搜索最佳成像条件。设置阶段的此特征可以帮助避免由于不同的成像环境而导致的缺陷的错误检测。

另外，在设置阶段处的分析能够确定何时已经采样了足够的无缺陷物品以达到统计置信水平，使得可以分析下一个物品的缺陷，而不会生成误报或漏检待检查的新物品的存在。

此外，在设置阶段期间的分析能够确定物品在相机的视场内的位置，其中存在低的检测置信水平。