視覺檢測系統-多張影像對位

如下圖，因為待測物過大，所以要取兩次像，來決定偏差的角度。

















可以得到的數據有
影像1.X，影像1.Y (+10,-5  )
影像2.X，影像2.Y(-1,+10)
兩個影像之間的距離，(L=100)
求待測物的旋轉角度???

解：

利用直角三角形的定理，可以求得角度。
A=兩個影像間移動的距離 L + 影像1.X - 影像2.X = 100+10-(-1)=111
B=影像1.Y-影像2.Y=-5 - (+10)= -15

有鄰邊 跟 對邊的值，可以求得旋轉角度
TANθ = 對邊/鄰邊
ATAN(對邊/鄰邊) = 得  旋轉角度 θ

得到旋轉角度後，可以去偏轉我們的加工程式，或是把待測物，反轉回來0度的位置加工。

視覺檢測系統-光源x鏡頭擺放

逆光照相，臉會黑，不清楚，幾乎是常識了，
所以了，在做視覺檢測時，光源的擺放位置，
跟鏡頭的關系，幾乎決定取相的成敗。

所以都不能逆光來擺置光源嗎??

NO，有一些視覺檢測，就是要檢測外形，
那時候要取的就是輪廓，反而不要細節，
所以沒有一種萬用的擺設方式，
全看你的需求而定。


======以下資料取自台達DMV手冊===========================

1.暗場打光(Dark field lighting): 平滑處影像較暗 
CCD 攝影機與鏡頭配置未於同軸狀態，且彼此夾角非直角情形。利用物體表面的不平滑區散射情形而取得影像光線，而物體平滑區域會產生直角反射而造成光線未進入 CCD，因此平滑面區域影像較暗，而不平滑區域則較亮。

2. 亮場打光(Bright field lighting): 平滑處影像較亮 
CCD 攝影機與鏡頭配置於同軸狀態，且彼此夾角約為直角情形。此時物體表面的平滑區域因反射光線直接送入 CCD 中，因此平滑區域會特別明亮，而不平滑區域因散射而光線無法進入 CCD 中而較暗。所以亮場和暗場打光兩者間為明/暗影像的反轉關係，但亮場打光也需注意反射光過度明亮而造成反光問題。

3. 正面打光(Front lighting): 
較為常見的打光方式，一般以環形光或條形光方式，適用於一般物體表面影像的取得。由於環形光的安裝角度不同，因此對於陰影的表現也會產生不同的效果。另外對於較高反射性物體，搭配擴散片或採用擴散柔化系列，也有助於清楚影像的取得。

4. 側面打光(Oblique lighting): 
對於凸起的物體，於側面打光時，可產生側邊陰影。讓影像產生如 2.5D 浮起之效果。一般環形光源也提供如 0°、30°、60°、90°度等各種不同照射角度，選擇 0°、30°即可達成側面打光的需求。 所以物體執行邊緣量測時，要儘量避免側面打光的情形，以減少陰影造成邊緣位置量測的誤差。

5. 同軸打光(Coaxial lighting): 
依光源於鏡頭內部或外部而區分為內同軸及外同軸，當中利用分光鏡於物體上產生柔化的光場，可避免影像的反光或炫光。適合於高反射率之物體，如鏡面或金屬物質。

6. 背面打光(Back lighting): 
利用物體對光線的遮蔽，可清楚取得物體輪廓，但同時也失去表面的特徵。一般用來量測物體尺寸、定位或破裂檢測之需求。

視覺檢測系統-鏡頭x視野x解析度

現在每個人都有照相手機，800萬畫素，1200畫素，
你或許會知道  長 x寬 的畫素=總畫素。

例：800萬畫素=3360 x 2460 = 8,265,600畫素

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但每個畫素代表的長x寬距離為何(um/pixel)?


這時候就是看我們設定的視野範圍多少了?

如果我們的物體大小(觀測物/區域) =10mm x 10mm
最大偏差的範圍=50mm (就是xy有機會偏移50mm以內)

最大+x=5+50=55mm
兩邊55x2=110mm

所以我們所需的視野，最小=110x110 mm


把我們CCD的畫素/視野=每個畫素的大小(um/pixel)

以80萬畫素的鏡頭為例：1024X768=80萬素
110mm /1024 pixel=  0.107 mm/pixel
110mm/ 768 pixel= 0.143mm/pixel

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還有一個就是鏡頭跟代測物的距離(工作距離)，這個距離會跟我們的視野大小息息相關。
從我們手機變焦就可以知道，
當距離變遠時，相機畫素不變，視野變大，所以解析度(um/pixel)變大，變粗。

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取自台達DMV型錄

由於攝影機  & 鏡頭都是有固定的規格，所以不同能隨我們所需任意調整，
所以當我們算出我們要的  
1. 解析度(um/pixel)  2.視野大小 3.工作距離

再依廠商提供 攝影機 +鏡頭 來搭配我們所需的組件。
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廠商也知道要我們去搭配 「 攝影機 +鏡頭 」有困難，所以都提供好表格，
可以依表格來挑選。

取自 台達DMV手冊

Dis=工作距離(distance) R表示延伸環大小(ring)