研究生: |
吳鎮宇 Jhen-Yu Wu |
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論文名稱: |
金屬元件光學檢測系統之開發 Development of an Optical Inspection System for the Metal Component |
指導教授: |
鄧昭瑞
Geo-Ry Tang |
口試委員: |
陳品銓
Pin-Chuan Chen 陳亮光 Liang-kuang Chen 修芳仲 Fang-Jung Shiou |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2017 |
畢業學年度: | 105 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 70 |
中文關鍵詞: | 光學檢測 、金屬元件 、瑕疵檢測 、影像處理 |
外文關鍵詞: | Automatic optical inspection, Metal component, Defect inspection, Image processing |
相關次數: | 點閱:350 下載:1 |
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本研究成功開發一套辨識特定金屬元件各種表面瑕疵的光學檢測系統。此系統硬體包含線性馬達驅動的平台,搭配影像擷取模組,並可依據檢測需求設定高、中、低三種不同的光源亮度。軟體主要的重點是處理光源亮度變化下所拍攝到之影像以凸顯撞傷、電鍍、氣泡、雜質、毛邊等瑕疵特徵。檢測程式根據元件形貌先將影像區分為徑向三線段、環內、圓環、圓環邊緣等區域。對於徑向三線段,系統使用高與低光源亮度影像相減,凸顯出撞傷瑕疵。至於環內與圓環區域檢測之標的則是汽泡、雜質與電鍍瑕疵。因為環內區域影像容易受反光影響,研究中發現以高亮度所拍攝之影像較能有效的判定瑕疵有無。但在圓環區域中因不同瑕疵呈現特徵不同,實作中以高亮度影像、低亮度影像與高低亮度相減影像等三種方式分別凸顯大範圍的雜質瑕疵、小範圍的氣泡瑕疵與霧狀的電鍍瑕疵。其中對於高亮度影像的處理,檢測程式運用小波轉換擷取低頻訊號以區分瑕疵與反光。最後對於圓環邊緣區域毛邊的檢測,則是先將中亮度直角座標的影像轉換為極座標的影像,再使用直線尋邊技術即能有效的偵測圓形物件是否存在毛邊。實作中使用包含正常與瑕疵且經過品管人員確認的樣本測試,以評估檢測系統的檢測能力。
This work has successfully developed an automatic optical inspection system for metal component. The hardware of the system includes a platform which is driven by linear motors. The image acquisition module on the platform can be set at high, medium, or low brightness for different applications. The software can process images obtained from specific brightness level so that the flaws on the component surface such as bumps, electroplating defects, spots, impurities and burrs can be detected. Once an image available, the self-coded program divides it into four segments , i.e. the radial lines, the inside of the ring, the ring surface and the edge of the ring. The bumps on radial lines are highlighted by subtracting images of two brightness levels. It is found that the reflection of metal surfaces has significant influence on the accuracy of the inspection process. The defects on the inside of the ring can be effectively detected by the high brightness images. However, high brightness, low brightness and subtracted images are suggested for detecting larger impurities, small spots and electroplating defects on the ring surface separately. In addition, wavelet transform is used to capture low-frequency signals to distinguish flaws from normal reflection on the high brightness images. After coordinate transformation to polar system, burrs along the edge of the ring area can be easily identified. Finally, samples including normal and defected parts have been tested to verify the capability of the inspection system developed.
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