什麼是視覺尺寸測量？
從影象中測量一個特徵，並將其作為一個實際數值對照圖紙公差進行報告。 與缺陷檢測不同，輸出的是一個數值而不是一個判定結果，這意味著 標定和光學系統決定了它是否可信 而這早在軟體參與之前就已經決定了。
測量內容
涵蓋大多數產線的六種測量
Distance
在兩條邊緣、兩個特徵之間，或特徵與基準之間。這是產線上最常見的測量專案，也是最常被指定為間隙的測量。
直徑和半徑
適用於孔、鏜孔、銷和圓角。透過檢測到的弧線擬合，而不是透過兩個相對的點，因此能夠容忍部分被遮擋的邊緣。
Angle
在兩條邊緣或兩條構造線之間。包括彎曲角度、倒角，以及成形特徵的垂直度。
Position
特徵相對於基準的位置。例如聯結器上的插針位置、衝壓件上的孔位、標籤上的印刷位置。
間隙和平齊度
兩個裝配零件之間的間隙和高低差。對裝飾件來說是外觀要求，對密封件來說則是功能要求。
寬度和長度
零件整體外形輪廓、擠出寬度、連續材料的切割長度。通常是最先發現模具或工裝問題的檢測項。
難點所在
決定數值是否真實的四個因素
測量的失效方式與檢測不同。檢測要麼發現缺陷，要麼沒有發現。而測量可能會自信地給出錯誤結果，這更加糟糕。
透視誤差就是測量誤差
標準鏡頭會將高出2毫米的零件成像得略大一些，並且以一定角度看到偏離中心的特徵。這種變化取決於零件恰好所處的位置，因此任何標定都無法消除它。當這一誤差侵蝕公差時，遠心光學是必要的解決方案，而不是可有可無的選項。
公差必須首先確定
視覺系統可以測量到亞畫素級精度，但無法告訴您什麼才算合格。在系統設計之前先確定圖紙公差，才能讓光學方案成為一次計算而不是猜測，也能避免事後才發現工位無法達到一個從未被商定的數值，這種代價要高得多。
邊緣並非無限清晰
真實的邊緣會跨越多個畫素，邊界具體落在哪裡既取決於幾何形狀，也同樣取決於光照。前光照射在圓角邊緣上會使表觀邊緣隨照明角度而移動。背光則會產生一個每次邊緣位置都相同的輪廓，這正是背光成為測量預設方案的原因。
重複性比準確度更重要
一個平均值正確但零件間波動很大的工位是無法用於放行判定的。重複性正是量具研究所測量的內容，在視覺系統正式用於生產放行之前，而不是之後，要求其具備重複性是合理的。
如何進行規格制定
- 從圖紙中確定公差。 而不是"儘可能精確"。要有一個具體數值，附帶正負公差。
- 確定您是在測量還是在檢測。 如果一個合格/不合格的判定結果就足夠了，那麼您做的是檢測，光學系統也會便宜得多。
- 計算所需的畫素數 覆蓋在特徵上，使不確定度保持在公差的一小部分以內，然後據此確定視野和鏡頭。我們的 光學計算工具 會針對標準和遠心兩種方案完成這一計算。
- 估算零件高度和擺放位置的變化， 並檢查由此產生的透視誤差是否落在公差範圍之內。如果不是，就應為遠心光學系統預留預算。
- 商定驗證方式。 在工位正式用於生產放行之前，先在真實零件上開展重複性研究。
Manufacturers running Overview AI in production
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FAQ
Frequently asked questions
測量與缺陷檢測有什麼區別？
它們回答的是不同的問題，規格要求也不同。缺陷檢測問的是是否存在不該存在的東西：劃痕、裂紋、汙染物。測量問的是某個特徵有多大，並給出一個對照圖紙公差的數值。這個區別在商業上很重要，因為測量是兩者中要求更高的一種。它需要標定，需要不會引入誤差的光學系統，還需要數值具有重複性。當實際需要的只是檢測時卻要求測量，是最常見的過度採購檢測系統的方式之一。
視覺測量能達到多高的精度？
精度取決於落在特徵上的畫素數量，以及光學系統是否引入透視誤差，因此在不說明視野的情況下給出單一數值是沒有意義的。合理的規格制定方式是從圖紙倒推：先確定公差，所需的視野和光學方案便可透過計算得出。經驗法則是，測量不確定度應不超過公差帶的約十分之一，這與其他任何量具所遵循的標準是一致的。
我需要遠心鏡頭才能進行測量嗎？
當透視誤差會佔用公差中相當一部分時，就需要使用遠心鏡頭。標準鏡頭的視場角會隨距離增大而變寬，因此位置稍高的零件成像會稍大，偏離中心的特徵也會從側面被略微觀察到。如果零件確實有一定高度、特徵偏離影象中心，或擺放位置存在變化，這種誤差就是無法透過標定消除的測量誤差。如果零件是扁平的、夾持良好且公差較寬鬆，標準鏡頭才是正確且便宜得多的選擇。
視覺系統是如何從畫素換算到毫米的？
透過標定。系統會被展示一個已知距離，從中推匯出每單位對應的畫素數比例，或者該比例透過鏡頭放大倍率和感測器尺寸計算得出。後續的一切都依賴於這一步，因此標定應當被記錄、具有可重複性並定期複檢，而不是在除錯時做一次就被遺忘。一旦標定出現漂移，每一次測量都會變成一個看似可信實則錯誤的數字。
視覺系統能替代三座標測量機（CMM）或卡尺嗎？
對於合適的特徵，答案是可以，而且有兩個優勢：非接觸式測量，並且能對每一個零件進行測量而非抽樣。視覺系統無法替代三座標測量機的場合是真正的三維幾何形狀、深部內部特徵，或者需要受控計量環境才能達到的精度。一種合理的分工是：視覺系統線上對百分之百的產量進行測量，而三座標測量機保留用於定期驗證以及視覺無法觸及的特徵。
對於運動中或未被固定的零件，測量是否有效？
運動是透過“凍結”來處理的，要麼使用短曝光配合充足光照，要麼使用全域性快門感測器，因為捲簾快門會使運動中的零件產生畸變，而測量中的這種畸變是系統性誤差而非噪聲。夾持不良是更棘手的問題：如果零件每次所處的位置都不同，其位置和表觀尺寸都會隨之改變。對準可以解決位置問題，但高度變化則需要更好的夾持方案，或者需要放大倍率不受距離影響的遠心光學系統。