可見液位檢測的相機設定：控制瓶子姿態、曝光、觸發時序與影像證據

可觀測範圍

看似充填不足的瓶子，實際上可能只是瓶身傾斜、取像時液體正在晃動，或被標籤遮住了一部分。首先要界定相機能夠觀察到什麼：固定觀察區域內可見的液面邊界，或可重現的覆蓋度替代指標。這種觀察並不是體積量測。錐形瓶身、泡沫、不透明瓶壁或變化的彎月面，都可能切斷影像高度與內容物之間的對應關係。請把約定的可見特徵和排除的情形寫入檢測任務說明。如果該特徵無法被可靠地看到，應先更改觀察佈置或改用其他量測原理，再去調整判定閾值。

凍結樣本組

準備空瓶、明顯偏低、標稱和明顯偏高的容器，容器設計須相同。納入瓶壁色調、標籤位置、合模線和瓶蓋位置的正常差異。參考類別應透過適合該產品的獨立製程檢查來確定，而不是依據目前的視覺結果。區分開發樣本和驗收樣本時，要把瓶子識別碼和取像批次放在一起管理；同一瓶子的相鄰影格不屬於獨立證據。台架上的靜態照片和接近生產觸發位置的瓶子，是兩組不同的樣本。兩者都要保留，因為靜態畫面良好，並不能證明運動中的工站看到的是同一條邊界。

選擇觀察幾何

選擇側視角度，使其涵蓋完整的約定觀察區域和一個穩定的容器參考。相機高度、觀察角度、工作距離和容器支撐方式都要固定。瓶口邊緣、合模線或治具特徵可以用來定位觀察區域，但不要把容易變形的標籤作為唯一的幾何基準。讓參考瓶在允許的橫向與角度餘量內移動，檢查完整的邊界是否始終可見，沒有被裁切區域截斷。對焦在液面邊界所在的平面，同時也要檢查瓶壁：彎曲的透明瓶壁會造成邊緣位置的表觀位移。請把這種依賴關係記錄下來，而不要把標稱像素比例當成經過校正的物理量具。

側視取像幾何

示意性的觀察區域始終與穩定的容器基準關聯，同時液面邊界完整保留在視野內。

固定的相機與工作距離
容器基準與受支撐的姿態
完整的觀察區域
可見液面邊界，而非體積

幾何概念示意；請在實際容器上確認瓶壁影響與姿態變化。

控制曝光與運動

應根據實際劃過影像的運動量來估算曝光。以一個假設的規劃範例為例：視野 120 mm 對應 2000 px，標稱比例為 0.06 mm/px。在 500 mm/s 的速度下，100 µs 的曝光會產生 0.05 mm 的位移，約合 0.83 px。這些輸入僅用於說明計算方法，並不是經過驗證的相機規格或驗收公差。可用下面的算式選定起始曝光，然後在允許的最快輸送條件下檢查實際的邊界銳度。液體的運動可能與容器不同，因此僅憑瓶子邊緣清晰，並不能證明液面邊界是穩定的。

scale_mm_per_px = 120 / 2000
blur_mm = 500 * (100 / 1000000)
blur_px = blur_mm / scale_mm_per_px
# nominal planning result: 0.833333... px; not a measurement calibration

同步取像

由可重複的容器事件觸發取像，並記錄每次曝光對應哪一個瓶子。對照相機文件，核實其配置的觸發模式、就緒行為和實際影像時間戳記。光電感測器可能在瓶子到達預定視野之前，就對標籤邊緣作出回應；請明確測試這一偏移。在製程允許的情況下，應在規定的靜置條件之後取像，但不要假定延時越長越好。要在預期的瓶序下以及來料中斷的情況下檢查取像。缺影格、重複影像，以及與新瓶子配對的陳舊影像，必須保持為可識別的故障，絕不能成為有效的液位判定。

檢查輻射度穩定性

比較期間應固定曝光、增益和白平衡行為，除非自動控制本身就是擬用量產配置的一部分。如果是，則應記錄它對空瓶和已充填瓶的回應，而不是假定它不會改變邊界的對比度。儲存未經修改的原始影像、像素格式和相機設定；螢幕上的顯示亮度不能作為取像證據。檢查瓶壁上的高光、邊界處由暗到亮的過渡，以及邊界下方的可見區域。即使預覽畫面看上去清楚，飽和也可能抹掉這一過渡。工作表中要記錄光源預熱和環境光條件，以免把表觀的相機漂移與變化的照明狀態混為一談。

建立取像工作簿

建立取像工作簿，每個瓶子事件各一列，內容包括容器識別碼、參考類別、觸發時間戳記、影像識別碼、曝光、增益、像素格式、姿態和可觀測性備註。裁切圖只作為衍生視圖附上；完整的原始影像和裁切座標都要保留。記錄泡沫、瓶壁眩光、標籤或液體晃動是否遮住了約定的邊界。這張表是一種紀錄結構，而不是一套通用限值。工作簿應當讓另一位工程師能夠在相同配置下重現有問題的影像，並能區分「觀測缺失」與「已確認的低液位樣本」，而不必根據檔名去還原事件經過。

取像工作簿欄位；限值應由工站規格確定
控制項	需留存的證據	解讀
容器與姿態	瓶子識別碼、朝向與參考類別	隨姿態變化的情況需要單獨做幾何檢查
運動與曝光	輸送條件、曝光與原始影像	瓶壁邊緣清晰並不能證明液面邊界穩定
觸發關聯	事件與影像識別碼及時間戳記	缺失或陳舊的影像屬於取像故障
可觀測性	標籤、泡沫、眩光和邊界被裁切的備註	不可觀測有別於已確認的充填不足

識別故障特徵

更換相機之前，先解讀故障特徵。隨瓶子旋轉而移動的邊界，可能來自瓶壁幾何或合模線。只在輸送開始後才變化的邊界，可能說明液體在晃動，或取像時序有問題。在空瓶測試中依然存在的固定水平高光，是反對把這條線當作液面的證據。當原始影像被截斷，或觀察區域移出視野時，調整演算法閾值無法找回缺失的資訊。要把完整畫面、觸發紀錄和參考瓶放在一起對照。記錄相互競爭的解釋，以及能夠區分它們的對照，而不要僅憑外觀去斷定根本原因。

區分無法觀察與取像故障

先利用瓶子事件和原始影像確認約定的邊界是否真的可以觀察，再劃分液位類別。

將瓶子事件與原始影像比對
檢查觀察區域是否完整
記錄邊界是否可見
進入液位檢查，或保留故障紀錄

檢查順序示意；並不表示已有任何成功的量產執行。

驗收影像基線

只有當約定的可見特徵在允許的容器姿態和運轉條件下均可重現，參考類別相互獨立，並且故障案例得到保留時，才可驗收取像基線。要把不可觀測的樣本與低液位瑕疵分開；邊界被遮住，並不能證明容器充填不足。在進入照明與 ROI 試驗之前，凍結相機配置、幾何佈置和樣本組。Deyi Vision 可以審閱受支援的已儲存影像工作流程和擬定的工站，但原始碼層面的工作流程支援，並不能說明某個具體的執行環境、相機連線或產線已通過驗收。本篇教學給出的是一項工程檢查方法，而不是已完成的實物測試，也不是容量保證。

來源與技術參考資料

這些資料說明本教學所用方法的依據與適用範圍。文中的檢查範例僅供參考；量產驗收需要用你自己的樣品取得佐證。

Exposure TimeBasler查核於 2026年10月11日
Triggered Image AcquisitionBasler查核於 2026年10月11日
Camera CalibrationOpenCV查核於 2026年10月11日
Deyi Vision Vision WorkbenchDeyi Vision查核於 2026年10月11日