[发明专利]可调整取像组合的自动光学检测设备及取像组合调整方法

说明书

本发明提供一种可调整取像组合的自动光学检测设备及取像组合调整方法。自动光学检测设备包括至少一个图像获取装置、待测物移动机构及可活动的光源。控制电路选取图像获取装置、控制待测物移动机构移动待测物到待测位置，和选取光源和控制其运动，依序切换各取像组合来进行取像作业。各取像组合记录图像获取装置、待测物位置和角度及光源的种类和相对于该待测物的位置及角度，不同取像组合所包括的位置或角度不同。藉此，可快速且自动地得出针对待测物的大量取像结果。

技术领域

本发明涉及一种光学检测技术，尤其涉及一种可调整取像组合的自动光学检测(Automated Optical Inspection，AOI)设备及其取像组合调整方法。

背景技术

AOI是结合光学感测、视觉识别、机构驱动及电控系统等技术，来代替传统人工目视去检测待测物的缺陷。这些待测物可能是手机、印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、显示面板、触控面板等和其他各类类型产品或元件。由此可知，自动光学检测应用的产品相当广泛。而依据待测物的类型及生产流程，不同待测物上的缺陷可能不同。因此，如何针对各待测物决定对应的取像设定，将是检测流程中相同重要的一环。在大量生产的生产线上，为了争取时间，业者可能会布建一连串包含多组AOI检测站的AOI检测线，而每一组AOI检测站设置特定的相机/镜头、光源和待测物位置来依序获取代测图像，以便执行AOI软件以检视待测物瑕疵。例如，在输送带旁每间隔一定距离设置一组镜头及光源，不同检测点上的那组镜头及光源的规格、位置和/或角度不同，且输送带会带动待测物依序经过各检测点，各检测点上的镜头并对待测物取像。在少量生产情况和为节省建置AOI检测线的成本考量下，业者可能建置可以执行多个检测项目的AOI检测站，这些检测站可能需要设置数组镜头及光源，且各组镜头和光源会轮流出现组成取像组合后依序对待测物取像。然而，各组镜头及光源的摆设位置或角度、和待测物的取像位置，都是事先通过研究后人为调整固定的。

执行AOI检测前需要完成两大系统的建置，包含取像作业和AOI软件。在取像作业的过程中，需决定对待测物采用何种相机、镜头、待测位置及角度等组合。AOI软件可针对通过取像组合从待测物上取得的带测图像进行各种类的检测分析。如果待测图像清楚呈现需要被检测的内容，AOI软件的撰写并不困难。困难的是，如何让待测物的待测图像内清楚呈现需要被检测的内容。例如，手机机壳的多种表面瑕疵可能非常微细和不明显，对一种相机/镜头，必须尝试让待测物以不同相对于相机的位置和角度呈现，并在不同的光源和位置/角度变化下，才能得出可用的取像结果。因此，对许多产品的AOI检测工程，最大的挑战系在如何决定取像设定以得出合适的取像结果，且最多的时间花费于此。其原因在于，传统技术上，操作者需要先将相机/镜头固定在取像架上、再固定某一种光源在相对相机的某个位置和角度上、再将待测物固定在相对相机的某个位置和角度上。而调整前述步骤的时间，可能需要少则数分钟到多达数十分钟之久。而每次取像之后，检测人员如果对该取像结果不够满意，相关设定便需要重新调整。如此反复进行，相当耗费时间。对一部新生产的手机进行表面瑕疵的AOI检测工程，往往包含数十站AOI检测站，而建置工程可达数月之久。其中，多数时间是花在相机、镜头、光源、待测位置/角度所形成的组合可能有数千种，再从其中选出数十个最终使用的组合。因此，这种依赖人工调整的传统AOI取像设定工程明显效率不高，需要被改进。

传统人工调整取像设定后，即可依多种组合建置快速AOI检测线(其包含多个检测站)。或者，可以建置可在同一站执行多个检测项目的多项目检测站。然而，这两者的建置都需要再将各种相关相机、镜头、光源、待测物固定机构等建置在同一检测线的各检测站，或是可执行多检测项目的检测站，这都将衍生额外的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可调整取像组合的自动光学检测设备及其取像组合调整方法，可自动快速更换不同的镜头、待测物位置和角度、不同的光源及对应位置/角度进行拍摄，从而快速由大量取像组合得到大量取像结果。