檢測任務
缺失的連接器針腳與被治具遮住的針腳,不能得出相同的結論。這次配置練習的目的,是在建立有無規則之前,先讓指定特徵變得可觀察。使用定位到位的零件,並聲明允許的上料範圍。目標是得到可重複的來源影像,而不是在某一件擺放得格外仔細的組裝件上得到一個看似理想的合格指示。
前提條件與樣品對照
將「存在」定義為指定位置上可見的特徵,而不是畫面中隨便出現的暗色物體。準備組裝正確的樣品、故意缺少該特徵的樣品和特徵被遮擋的樣品,並記錄人工給出的答案。資料集中要保留治具細節和允許的零件差異。固定工站的基線依靠影像對比度區分相互分離的連通元件;它不是通用的語意辨識器,也不得推斷出被隱藏的部件。
選擇相機方案
特徵位置固定且對比明顯時,黑白面陣相機是務實的起點。曝光期間仍有運動時,選用全域快門方案;緊湊型智慧相機方案則需要經過驗證的處理能力與 I/O 支援。只有顏色本身參與判定時,使用彩色相機才有道理。如果存在與否取決於深度或遮擋,僅憑一張平面影像無法得出結論。
實施受控流程
連接即時相機之前,先使用已儲存的原始影像和治具圖面作業。記錄靶面尺寸、像素格式、鏡頭、工作距離和取像後端。匯入的影像只能證明演算法能夠檢測該檔案,並不能證明相機受支援、觸發可靠,或實際工站已通過驗收。下達取像指令之前,先用已安裝的執行環境確認裝置連線方式。
- 在圖面上標出所需特徵和治具基準。
- 在不改變曝光的前提下,對存在、缺失和被遮擋三種對照取像。
- 將零件移到每一個允許的上料極限位置,並檢查特徵。
- 對連續的零件依次觸發,將影格識別碼與取像日誌逐一比對。
流程圖
治具和視角決定哪個實物特徵會落在原始像素中。新的影像識別碼把每次取像與目前零件關聯起來。
- 原始影格
- 治具
- 原生像素
- 新影格
記錄佐證
為每個對照記錄目標處的對焦情況、亮度截斷、影格識別碼和上料位置。用 P、A、O 作為對照代號,不要假裝表中含有實測效能。準備佐證時,請擷取一張實際的靜態影像,並錄製一小段上料過程;本教學不提供真實的工站影片。
開始調校演算法之前,先做一次上料範圍實驗。先把特徵存在的對照放在中心位置,再依次放到治具圖面允許的各個機械極限位置。相機保持不動,每個實際位置各記錄一張單獨的影像。對每個位置,都要在原始影像中找出實際需要的那一支針腳,並檢查其完整的可辨識形狀是否仍然可見。用故意缺少特徵的對照重複這些位置。背景或相鄰的實物部件不得頂替缺失的特徵。最後,在不更換零件的前提下加入遮擋對照。這一步檢查相機能否把缺失與不可見區分開。如果某個位置使該區域無法觀察,就縮小所聲明的上料範圍,或者更改治具或視角;不得悄悄把該位置從佐證中略去。
| 對照樣品 | 必須觀察到的內容 | 判定邊界 |
|---|---|---|
| P:特徵存在 | 指定區域內可見該特徵 | 判定存在須有有效佐證 |
| A:特徵缺失 | 區域可見,應有的特徵不存在 | 缺失是有效的不合格結果 |
| O:特徵被遮擋 | 無法觀察到該特徵 | 複核;絕不推斷為存在 |
診斷失敗案例
如果缺失特徵的影像中仍有一條深色的治具邊緣,表示相機視角製造出一個干擾目標。調整閾值之前,先改變視角或定義好特徵位置。如果只有被遮擋的樣品失敗,應將其回報為可觀察性問題。提高增益無法讓藏在其他物體後方的針腳顯現出來。
失敗原因區分
把真正缺失的特徵與被治具擋住的特徵區分開。只有可見區域才能支撐缺失結論。
- 存在
- 缺失
- 被遮擋
- 取像故障
獨立驗證
比較期間保持增益、曝光和自動影像調整不變。待機構穩定後再取像,然後在允許的上料極限位置重複。檢查原始尺寸下的原始影像,而不是憑瀏覽器中縮放後的預覽來判斷。確認每次新觸發都會產生新的影格識別碼,且缺少的影格會明確記為失敗。一張過期但清晰的畫面,不能作為目前零件的佐證。
只有在整個允許的上料範圍內,指定特徵始終位於影像之內且對焦清晰,才可接受這套取像配置。對每一個被請求的事件,都要確認拿到的是新影像。取像失敗要與實物缺失特徵的判定分開處理。
把取像序列當作一連串實體事件來複核。將每一個影格與產生它的上料動作配成一對,包括任何未成功的請求。在兩次連續取像之間,把存在對照移出視野,這樣過期的影格才能被發現,而不會被外觀相同的零件掩蓋。把對照放回後,確認下一個被請求的影格中確實是放回後的狀態。即使上一張影像顯示的是組裝良好的零件,缺少影格也應記為沒有有效檢測判定的取像事件。獨立的複核人員應當能沿著事件日誌,為每一條聲稱的存在或缺失,指出作為依據的原始影像。只有在這種對應關係清楚之後,才凍結安裝支架與相機設定;把問題位置作為明確的限制,保留在配置紀錄中。
繼續工程交接
進行工程交接時,請提供原始影格、治具位置、相機與介面的詳細資訊,以及取像日誌。Deyi Vision 可據此佐證評估取像方案。在瀏覽器本地執行 OpenCV.js,在目前的能力紀錄中仍屬開發需求;不要以為頁面上展示了某個工作流程,其節點就能在瀏覽器中執行。
將原始影像與結果紀錄一併儲存。
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。
- Inspection resolution planningDeyi Vision查核於
- Structural analysis and shape descriptorsOpenCV查核於

