相機與影像擷取

SKU 顏色分選:取得可重複的顏色

在為物品指定顏色類別或語意 SKU 之前,先建立一份經得起移動與材料差異考驗的來源顏色紀錄。

寄送樣品,申請工程評估
SKU 顏色分選:取得可重複的顏色 — 工程示意圖,不是照片,也不是實測結果。
工程示意圖,不是照片,也不是實測結果。

目的與適用邊界

在為物品指定顏色類別或語意 SKU 之前,先建立一份經得起移動與材料差異考驗的來源顏色紀錄。

本教學給出的是一套工程評估方法,而不是可直接執行的產品認證。Deyi Vision 目前公開的 PC 範例,涵蓋的是在已確認的樣品影像上執行 EAN-13 的工作流程。工程程式碼中的原生 OCR 和檢測部分,使用前必須對照已安裝的執行環境、已繫結的模型和任務逐一核實。瀏覽器範本並不能證明可以在瀏覽器中執行:規劃中的 OpenCV.js 後端需要單獨驗證。雲端辨識須明確核准影像範圍、服務供應商、模型和費用。評審歸檔包不是可執行的發布包。相機、韌體和驅動程式的相容性需另行核查。下文所有紀錄表中的數值均為假設值,不是 Deyi Vision 的量測結果,也不是客戶的結果。

準備佐證

在預定使用的光源下,使用實際產品的各種表面飾面,並配一塊中性參考色塊。樣品要包括高光澤的、褪色的和從未見過的產品;明確聲明相機的顏色格式。重複使用取像設定之前,先檢查所儲存的像素格式和有效區域是否仍與已儲存的配方一致。凡是做過像素合併(binning)、縮放或影像轉換的,都要記錄下來,因為這些操作之後,依來源像素算出的物體比例不能再原樣套用。把歸檔的影格與送入第一個處理節點的影格作比較;若兩者不同,要保留兩者的識別碼,並說明做了什麼轉換。重新連線試驗期間,要區分新的一次曝光與重複送出的緩衝影格。取像識別碼不確定時,應關閉自動放行,並保留導致不一致的事件,而不是悄悄將計數器歸零。顏色分選與 SKU 辨識回答的是不同的問題。某個顏色區域可能與紅色參考相符,而該物品的尺寸、標籤或包裝規格卻是錯的。要先明確該任務是依實物顏色分選、核對預期的 SKU,還是兩項獨立的檢查都要做。使用通道順序已知的彩色影像,並把曝光、白平衡和光源光譜寫入配方。要測試可接受的各批材料、光澤表面、陰影和外來產品,而不是只測一張乾淨的參考色卡。飽和度低時色相不可靠,而被截斷的高光會丟掉演算法無法還原的資訊。未知、無法觀察和混色的物品需要有明確的分流去向。若語意 SKU 辨識使用了模型,要把該模型與顏色閾值分開驗證,並且在向雲端傳輸任何資料之前先取得核准。從取像紀錄入手,而不是從顯示出來的預覽入手。預覽圖可能被縮放、銳化,甚至在輸入已經中斷後仍被重複顯示。儲存未經修改的影格,以及影像尺寸、像素格式、曝光、增益、鏡頭設定、工作距離、觸發識別碼和取像時間。在同一次測試中,同時包含最小的相關特徵和允許的最大位置變化。先對靜止樣品取像,以區分對焦問題與動態模糊;然後在實際移動條件下重複,期間不改變光學幾何關係。把每張儲存的影像都關聯到對應的實物樣品或事件。缺影格或陳舊影格屬於取像失敗,即使最後顯示的畫面看起來很好。選用能取得真實顏色資訊的 Deyi Vision 彩色面陣評估方案;把單色值複製到 RGB 通道中,得不到顏色資訊。量測色塊之前,先記錄原始像素格式、所做的 Bayer 去馬賽克處理,以及實際輸出的 RGB/BGR 通道順序。把白平衡、增益、曝光和照明光譜固定在配方中;在允許的各批次和移動條件下,檢查中性參考和產品參考,確保像素值未飽和。在已安裝的系統上驗證快門/觸發行為以及相機/驅動程式的相容性。顏色分類和 SKU 身分要作為兩項獨立的驗收任務;選用彩色相機既不能證明分類準確度,也不能證明產品身分。

操作步驟

  1. 取得彩色原始影像,記錄通道順序和位元深度,不要悄悄把佐證轉成灰階。
  2. 比較期間固定曝光、增益和白平衡;每個影格都要記錄截斷情況和實際的照明設定。
  3. 在允許的各個高度上檢查對焦和物體比例,然後在相同設定下比較靜止與移動中的顏色色塊。
  4. 保留完整的來源影格和物體識別碼,使後續的背景排除或 SKU 檢測都能追溯到對應的像素。

解讀試驗結果

假設視野為 120 mm,對應 2400 px,則比例為 0.05 mm/px。一塊 2 mm 的對比色塊佔 40 px。這些尺寸只描述取樣情況:它們既不能證明色度量測的準確度,也不能保證顏色相近的 SKU 可以區分開。顏色與產品身分需要分別驗收。

紀錄表

假設範例表;數值為設計範例,不是實測效能。
項目數值 / 觀察意義
視野 / 寬度120 mm / 2400 px取樣 = 0.05 mm/px
對比色塊2 mm40 px;僅表示取樣
s = 120 / 2400 = 0.05 mm/px
patch = 2 / 0.05 = 40 px

兩個工程視角

兩個工程視角 · 1

圖中顯示的是檢查順序。每個箭頭都需要有紀錄可查的佐證;這並不表示已實作自動串接。樣品 → 像素比例 → 移動 → 影格識別。

  1. 樣品
  2. 像素比例
  3. 移動
  4. 影格識別
工程示意圖,不是照片,也不是實測結果。
查看原尺寸示意圖

兩個工程視角 · 2

圖中顯示的是檢查順序。每個箭頭都需要有紀錄可查的佐證;這並不表示已實作自動串接。靜止 → 移動 → 原始影像 → 佐證。

  1. 靜止
  2. 移動
  3. 原始影像
  4. 佐證
工程示意圖,不是照片,也不是實測結果。
查看原尺寸示意圖

故障診斷

  • 自動白平衡在不同產品之間發生變化,會使固定的顏色比較失效。
  • 灰階歸檔影像無法重建已遺失的原始色彩資訊;應重新取得彩色影像,而不是靠猜測。

驗收與交接

只有當聲明的顏色參考在全部允許條件下都保持可比、且沒有截斷時,才可接受取像環節。把含糊不清的產品和新產品作為未知樣例保留下來,供後續評估,而不要把它們歸入已知 SKU。

將來源影像、預期判定、確切的版本和完整的結果紀錄放在一起儲存。在選定最終參數之前,先凍結評估集。如果這些答案後來被用於調整工作流程,就把該集合標記為開發資料,並另取一組新的獨立驗收集。要讓 Review、NoResult、執行錯誤和取像缺漏一直計入分母;不要透過篩掉資料列把它們變成合格。把可重現的失敗案例與成功樣例一併儲存。交接資料應寫明:誰有權更改配方,如何恢復先前已核准的版本,以及在驗收之前哪些設備輸出仍保持禁止。僅憑軟體結果,不能證明移動中的實物零件到達了正確的目的地。

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. Deyi Vision machine vision software: evaluation scopeDeyi Vision查核於
  2. Calculate exposure limits from conveyor speedDeyi Vision查核於
  3. Exposure TimeBasler查核於
  4. Color Space ConversionsOpenCV查核於

工程評估

把檢測問題與佐證資料一併寄來。

請提供樣品影像、目前的方案,以及未通過的檢查項目;並註明視野、工作距離、線速度與驗收標準,方便做出切實可行的評估。

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