應用實例
瑕疵檢測
》背景
隨著世界人口持續增加，食品及供應鏈的需求量也跟著日益漸增。伴隨而來的食品安全和品質管理問題，便成為了許多食品製造商的重大挑戰。導入機器視覺檢測系統便是最佳解方，不但可以確保食品品質統一，更能提升產品良率，維持高效率生產！
視覺檢測的應用除了常見的尺寸量測、異物檢測、包裝檢測，以及品質和新鮮度分析外，食品和飲料的分類與分級對於提高生產率也是相當關鍵的應用。並搭配條碼讀取、標籤檢查和機器人協作技術，便可建立全自動生產線，全天候24小時不間斷運作！
視覺檢測的應用除了常見的尺寸量測、異物檢測、包裝檢測，以及品質和新鮮度分析外，食品和飲料的分類與分級對於提高生產率也是相當關鍵的應用。並搭配條碼讀取、標籤檢查和機器人協作技術，便可建立全自動生產線，全天候24小時不間斷運作！
》解決方案
視覺檢測方案成功與否，關鍵在於相機及其附加功能。Alvium相機整合了多項可靠的技術，並為多樣化檢測需求提供相當廣泛的功能與硬體設備：
- GigE及5GigE傳輸介面，支援多相機應用及長距離傳輸
- 客製化bandpass濾鏡，降低影像對比度
- IP67防護外殼及安裝連接，可用於惡劣的工業環境
- ROI (Regin Of Interest) 功能，有效提高取像速度
- 最新觸發和定序 (Sequencer) 技術，可精準同步運行
- 全局快門 (Global Shutter) 技術，避免動態模糊
- 面對複雜的檢測需求，提供客製化視覺檢測方案
▌Alvium G1和G5相機(上)；IP外殼(下)
▌不同物體在可見光（左）和短波紅外（右）下的成像
可見光影像對於食品檢測已是不可或缺的，搭配上Alvium近紅外(NIR)及短波紅外(SWIR)相機取像檢測，能夠補足可見光無法檢測的部分，更加強化品檢能力，提升產品品質！
AVT Alvium系列提供多款Sony及OnSemi感測器、各種鏡頭接口和外殼，以及廣泛的光譜感測範圍，超過200多種相機可以挑選，滿足您的所有需求！
AVT Alvium系列提供多款Sony及OnSemi感測器、各種鏡頭接口和外殼，以及廣泛的光譜感測範圍，超過200多種相機可以挑選，滿足您的所有需求！
Teledyne DALSA Sherlock用於玻璃瓶檢測
利用Teledyne DALSA的機器視覺檢測軟體Sherlock，以及數個工業用相機，可即時在產線上進行玻璃瓶的瑕疵檢測，並剔除有氣泡的玻璃瓶。
Matrox DA4.0軟體流程式使用者介面輕鬆進行寶特瓶檢測
Matrox DA4.0軟體採流程圖式的使用者介面，使用者可以輕易地經由內製的軟體開發工具SDK，做檢測寶特瓶檢測的需求，包括：液面高低檢測、瓶蓋、安全環與套標高低等檢測。
玻璃餐具專業檢測機四個工作站：
- 第一站 180°右側檢測 （AVT Guppy PRO F-201B*2)
- 第二站 180°左側檢測 （AVT Guppy PRO F-201B*2)
- 第三站 杯口邊線檢測（AVT Stingray F-145B)
- 第四站 杯底檢測（AVT Stingray F-145B)
條碼／文字
》背景
三得利百事可樂公司是越南最大的飲料生產商和經銷商之一，在全國範圍內擁有五家生產工廠，並且在為亞洲市場成功開發飲料方面擁有悠久的歷史。而總部位於越南胡志明市的Pacific Hi-Tech，多年來持續幫助越南內的飲料公司開發有效的解決方案。
食品和飲料生產過程中的一個關鍵，是在：
- 製造日期(MFD)
- 失效日期(EXP)
- 批號
以上三中資訊的驗證。因此，若能有準確、可靠且成本合理的系統，完成上述三個項目的檢測，能夠有效提高生產的品質。
》挑戰與解決方案
此解決方案需要克服一些難題：
- 生產線通常有多種類型的產品
- 每個產品會擁有不同的尺寸
- 輸送帶的穩定性與長度限制
- 產品內部的液體，會使得圖像背景模糊
- 需要能夠配合產線的速度，成功辨識字元
於此狀況之下，Pacific Hi-Tech選擇使用：
- 工業相機: 歐美製USB3.0相機
- 視覺軟體: Matrox Design Assistant (Matrox DA) / String reader模組
- 工業電腦: Matrox 4Sight GPM
其中String reader，等同光學文字識別(OCR)的功能，能夠以幾何特徵，來快速定位與讀取影像中的實心文字，同時可以容忍一定程度的傾斜與對比度變化，具備足夠的靈活性來克服字元建立且背景模糊的問題。另一方面，如果文字夠清晰，String reader就會進行檢測，而如果文字基於意外被遮蓋，Matrox DA也能自動切換到存在/不存在的檢查模式，能有效因應產線上的變化。
而Matrox Design Assistant的整合式開發環境(IDE)，讓開發人員能直接設計出基於Web的圖形化操作介面，亦能夠有效的滿足客戶在操作上的需求。
而透過以上方式所檢測出的異常產品，Matox DA亦能夠送出訊號給外部的彈出器，將產品即時替除掉，完成整個的解決方案。
而Matrox Design Assistant的整合式開發環境(IDE)，讓開發人員能直接設計出基於Web的圖形化操作介面，亦能夠有效的滿足客戶在操作上的需求。
而透過以上方式所檢測出的異常產品，Matox DA亦能夠送出訊號給外部的彈出器，將產品即時替除掉，完成整個的解決方案。
應用：食品包裝檢測 / 標籤檢測 / 文字識別 / OCR
》背景
系統整合大廠Epic Systems藉由Matrox MIL視覺函式庫，整合出OCR的機器視覺系統並導入食品製造大廠。在製造現場，此視覺系統會即時識別瓶罐上的有效日期是否正確，並且即時將錯誤的瓶罐剔除，以防不良品流入市場。
》系統配置
在硬體上採用了Teledyne DALSA的Genie Nano M1940黑白工業相機，上面搭配Sony的IMX174 CMOS 2.4MPixels Sensor，像素大小為5.86um，可以達51fps的取像速率。在軟體上，使用了Matrox MIL的SureDotOCR，此模組能有效識別點陣文字(Dot-matrix-fonts)，並能因應文字的變化來靈活擴充。
》效益
OCR(光學文字辨識)的應用在早期的檢測速度並不理想，同時靈活度和維護性也相對較低。
以End User先前的系統為例，點陣文字單次的識別為100ms (最高甚至到286ms)，需要透過多線程技術(multithreading architecture)，以平行處理的方式才能縮短影像分析時間。但若需額外存圖或偶發性的延遲，可能導致NG瓶罐通過剔除點才收到訊號。
而以客戶目前的36個點陣文字，透過 SureDotOCR模組，單次檢測時間可達40ms，而上線後的連續檢測，亦能維持在1200罐/min (平均每次50ms)，同時有99.9%的正確率。搭配輸送帶上的編碼器回饋，能夠確保分析時間足夠，順利在檢查點後1.5m的距離剔除NG品。
以End User先前的系統為例，點陣文字單次的識別為100ms (最高甚至到286ms)，需要透過多線程技術(multithreading architecture)，以平行處理的方式才能縮短影像分析時間。但若需額外存圖或偶發性的延遲，可能導致NG瓶罐通過剔除點才收到訊號。
而以客戶目前的36個點陣文字，透過 SureDotOCR模組，單次檢測時間可達40ms，而上線後的連續檢測，亦能維持在1200罐/min (平均每次50ms)，同時有99.9%的正確率。搭配輸送帶上的編碼器回饋，能夠確保分析時間足夠，順利在檢查點後1.5m的距離剔除NG品。
Matrox MIL10 提供文符辨識工具：SureDotOCR
Matrox MIL10 文符辨識工具SureDotOCR™ 專為挑戰噴墨與針字打印的點陣文字而開發，依指定點尺寸校正，可針對文字失真、背景不均與光照程度不同，皆可做辨識。
計數
背景與挑戰
一家銷售全球的飲料製造商由於產線的包裝「擺放方向不正確」及「計算數量錯誤」，導致後段設備因卡紙而停機以及客戶的投訴。因此，飲料製造商委託Acquire Automation開發完善的視覺檢測系統來解決上述問題。
解決方案
Acquire 團隊在製造商原有的包裝產線上構建視覺檢測系統，計算數量及確認產品方向，並成功完成40～50箱的收縮包裝與非收縮包裝的驗證。
此檢測系統使用到的組件：
此檢測系統使用到的組件：
- 智慧型相機：Matrox Iris GT
- 工業鏡頭
- 視覺軟體：Matrox Design Assistant (DA) / Pattern matching / Intensity checker
- 光源：120伏的高頻螢光燈
- 機構與控制：PLC控制器的反饋控制系統、分線板、線材
使用Matrox Design Assistant的整合式開發環境(IDE)，用戶能夠以建構流程圖的方式，取代以編寫程式來建立視覺軟體，提高了軟體開發的效率。軟體開發完成能直接佈署到Matrox Iris GT上運行，其輕巧的體積能更靈活的安裝在既有的產線上。
透過DA亦能直接開發人機介面(HMI)，讓作業員能直接操作此系統。此HMI能讓作業人員檢查計數、設置容忍度、儲存圖像及調整Iris GT的參數，同時提供登入功能，以防止未授權的人隨意更改系統。
透過DA亦能直接開發人機介面(HMI)，讓作業員能直接操作此系統。此HMI能讓作業人員檢查計數、設置容忍度、儲存圖像及調整Iris GT的參數，同時提供登入功能，以防止未授權的人隨意更改系統。
在軟體算法上，透過pattern matching能正確識別果汁盒的位置方向與計數。隨著產品包裝的複雜度變化，必要時還須搭配Intensity checker以及Image processing的相關模組。
此套視覺檢測系統，除了解決製造商原有的包裝方向及計數問題之外，另識別出許多錯誤，包括：果汁盒的歪斜、丟失、壓扁、掉落、轉動或多餘、整箱包裝後產品缺漏、倒置或倒轉、損壞的標籤等等。
此套視覺檢測系統，除了解決製造商原有的包裝方向及計數問題之外，另識別出許多錯誤，包括：果汁盒的歪斜、丟失、壓扁、掉落、轉動或多餘、整箱包裝後產品缺漏、倒置或倒轉、損壞的標籤等等。
視覺檢測系統不僅可以識別這些產品問題，也有助於快速識別生產過程的問題，以及識別出產線暫停的根本原因，最終也成功地節省了大量的工時，並顯著減少了客戶退貨與投訴。
飲料包裝方向 食品包裝方向 飲料方向 食品方向 飲料包裝計數 食品包裝計數 飲料計數 食品計數 包裝數量計算 飲料數量計算 食品數量計算