光學與照明

為未封口包裝的內容物選擇照明與 ROI

用配對的存在、缺失和被遮蓋物品對照,把實際可見的內容物與託盤邊緣、反光和包裝膜區分開。

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為未封口包裝的內容物選擇照明與 ROI
工程說明用示意圖,不是實物照片,也不代表已完成量產測試。

定義可見物品的對比度約定

為每一件指定的可見物品,以及它對應的有效空觀察區域,定義對比度證據。白色託盤上的白色插入件、靠近反光包裝膜的光亮密封件、深腔位裡的深色蓋子,是三種不同的觀察問題。要寫明哪一處邊界或表面特徵足以支援「存在」的判斷,並將它與腔位邊緣或背景印刷區分開。預期區域的名稱只是記帳用的標籤,並不能證明該區域內的任何亮區都屬於預定的套件物品。要加入一個缺失對照和一個被遮蓋對照,使暗部、反光和被隱藏的內容物不會悄悄變成可靠的清點證據。

在配對的包裝上比較照明方案

在同一批已標識的包裝上,保持相機幾何佈置和曝光不變,比較候選的漫射、定向或適用的輪廓照明。背光方式只有在允許的擺放確實能露出可用的透射邊界時才有意義;不透明的紙箱不會因此變透明。每次只改變所選的一個照明變數,並保留全部原始比較結果,包括不成功的方案。把裝對的、漏裝的和多裝的參考放在一起評估。如果某種照明讓正常預覽變得乾淨,卻讓空的託盤凹槽看起來像那件物品,那麼完整性問題並沒有解決。記錄支援該候選方案的觀察,以及會推翻它的情形。

用包裝膜反光和深陰影來檢驗

在允許的擺放範圍內,用透明包裝膜、摺疊的紙張和反光表面來檢驗。檢查高光是否遮住了必需物體的邊界,或是否在空腔位裡造出一塊看起來被佔用的區域。保持參考內容物不變,比較同一包裝在指定的包裝膜或蓋片變化下的情況。不要僅僅為了得到更容易處理的開發用影像而拿掉正常的包裝材料,除非這種改變後的擺放本來就是商定的工站流程的一部分。曝光飽和與深陰影即使在遮罩看起來很平滑時,仍然是證據的侷限。如果材料遮住了物體,就應如實保留「不可觀察」這一結論,而不是要求閾值穿過遮擋去推斷物體是否存在。

觀察相互獨立的可見物品區域

必需物體的輪廓完整落在各自獨立的區域內,而蓋片和被遮蓋的區域仍保留其觀察侷限。

  1. 包裝原始座標基準
  2. 帶餘量的可見物品區域 A
  3. 帶餘量的可見物品區域 B
  4. 被遮蓋或反光的證據邊界
觀察概念圖;區域名稱不能證明 SKU 辨識結果,也不能證明隱藏內容物。
查看原尺寸示意圖

指定相互獨立的物品觀察區域

在原始影像座標基準中指定觀察區域,並保留任何裁剪或對齊變換。每個合法的可見物品輪廓,在允許的各種姿態下,都必須帶著餘量完整落在分給它的區域內。讓各區域互不重疊,這樣同一塊前景就不會同時滿足不同的套件數量。已審閱的固定區域方案使用已設定的標籤和連通區域幾何特徵,而不是對任意內容物做基於學習的辨識。依賴它之前,先核實已安裝版本的輸入與可見性約定。如果各包裝的佈局可以隨意變化,就應限制擺放方式,或改用經過驗證的對齊或辨識方法,而不是把一個寬大的區域當作預定 SKU 存在的證明。

optical_record = {
    'package_id': package_id,
    'kit_revision': kit_revision,
    'illumination_revision': illumination_revision,
    'original_zone_coordinates': original_zone_coordinates,
    'foreground_polarity': foreground_polarity,
    'mask_revision': mask_revision,
    'visibility_state': visibility_state,
}
# Proposed workbook fields. A configured zone name is not proof of the item's learned identity.

用存在與缺失對照驗證前景

對存在和缺失兩類參考,都要把實際的前景遮罩與原始來源影格並排檢查。確認極性,並保留處理版本。即使預定物品缺失,包裝膜接縫或託盤邊緣也可能形成一個看似有效的連通區域。開啟運算可能去掉一個合法的小密封件,閉合運算可能把相鄰的可見物體合併;任何形態學改動,都要先在同一批參考上評估,再決定是否保留。被裁切、相互接觸和尺寸過大的區域,在所選約定下應明確標為有歧義。如果一個碎片更少的遮罩抹去了漏裝,或把不同的物體併成了一個看似方便的連通區域,那麼它並不能證明數量正確。

測試允許的材料範圍

在參考和設定都已凍結的條件下,測試允許範圍內的託盤顏色、紙箱印刷、物體表面處理、包裝膜狀態和擺放姿態。先比較每個已標識的包裝在所選改動前後的情況,再比較最初調整參數時沒有用過的各材料組。檢查完整影像,以免相鄰物品悄悄進入已過時的局部區域。如果裁剪有修訂,要更新並驗證座標關係,而不是沿用先前的遮罩或計數。各組之間保持商定的可見性策略不變。無法觀察的包裝變體,必須保留為明確的侷限或複核情形,不能從計畫的樣本分母中消失。

維護光學紀錄表

在紀錄表中把包裝標識與套件標識、參考內容物、照明佈置、實際曝光、原始區域、極性、遮罩版本、可見性狀態和失敗特徵串連起來。加上配對的比較,以及它所支援或駁斥的解釋。把原始影像和失敗的遮罩與選定方案放在一起保留。這張表把光學上的歧義與後續的 BOM 判定區分開,不提供適用於所有場合的強度閾值或形態學核。接手的工程師應當能夠還原:為什麼一個區域被認定為可見物品的證據,以及哪些包裝膜、託盤或擺放變體仍在已證實的觀察約定範圍之外。

可見包裝物品清點的光學紀錄表
風險配對對照留存的證據
空腔位看起來像物品同一照明下的存在與缺失內容原始邊界與極性
包裝膜造成看似被佔用的反光同一包裝,指定的包裝膜變化原始高光與可見性狀態
不同區域共用同一前景允許姿態下的全圖疊加各自獨立的原始座標與餘量
形態學操作合併或去掉物體同一遮罩在操作前後版本及對參考內容物的影響

只凍結已證實的可見物品清點

只有在商定的各組都保住了必需物品和多放物品的可見證據之後,才凍結照明、相機幾何佈置、物品區域和前景前處理。尚未解決的裁切、接觸或遮蓋情形,要明確帶入工作流程,而不是去修改參考來製造表面上的完整。驗收所選的處理流程時,使用獨立的包裝。固定區域的原始碼範例,既不能證明基於學習的套件辨識,也不能證明已封口箱內的內容物,更不能證明目前工站的軟體安裝包已經就緒。Deyi Vision 可以協助比較受支援的影像工作流程,但本流程提出的是一項光學開發測試,並不報告已完成的生產檢測,也不保證任何清點準確率。

調整 BOM 之前的成對光學證據

在配對的參考內容物上比較照明與遮罩,同時保留缺失和歧義情形。

  1. 凍結包裝參考與相機
  2. 改變指定的照明變數
  3. 用存在與缺失對照檢查遮罩
  4. 凍結證據或保留可見性缺口
建議的開發步驟順序;不聲稱已有生產試驗。
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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。

  1. Image ThresholdingOpenCV查核於
  2. Morphological TransformationsOpenCV查核於
  3. Deyi Vision Vision WorkbenchDeyi Vision查核於

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