取像最常被忽略的小細節續集:設定與干擾
測試AOI時,有時會出現一些惱人的小狀況,以下是一些檢查的方向給大家參考:
1. 機構有無晃動
問題:影像有拖影,但縮短相機曝光時間可看到改善?
原因:通常都是光學模組太重,機構支架支撐力或支點不足,或是平台缺乏防震機制的晃動引起。
2. 相機或鏡頭有無髒污
問題:拍攝的多張影像固定位置都有斑點?
原因:一般都是相機入塵或是鏡頭髒汙導致。使用者若想自行清潔請務必先做好功課,因為通常都會越清越糟,例如不是在無塵環境且使用風量過強的氣槍清潔相機,結果導致越清灰塵越多;或者使用錯誤的清潔劑擦拭鏡頭,造成鏡頭鍍膜脫落……等等。
3. 相機溫度過高
問題:使用的相機是高速高資料量的規格,平常使用時不會發生異常,但當高速長時間取像時相機就會異常?
原因:高速高資料量的相機都會伴隨著高溫,因此有可能必須加裝熱鏡、散熱片、強制氣冷套件、選擇致冷模組等等……。比如Vieworks的VP系列相機,配有TEC熱電冷卻技術,能讓sensor溫度穩定保持低於環境溫20度以下,就能避免相機過熱的問題。
另外,由於現在機台尺寸越做越緊湊,因此許多客戶會選擇使用IPC電腦。但不少IPC電腦空間狹小缺乏散熱機制,往往可能讓安裝其中的影像擷取卡溫度過高。幸好現在越來越多IPC電腦廠商注意到這個問題,都有推出可選配的散熱模組。如果您使用IPC電腦,不妨多注意這點。
4. 影像有無電磁干擾
問題:影像會有局部異常,時好時壞?
原因:常見的電磁干擾來自機台本身,因此可能會需要使用高品質的屏蔽線材,捨棄銅線改用光纖線,對信號進行降噪放大或平均處理…….等等。
外部干擾雖然較少見,但我們也曾經碰過,例如機台附近有會產生強烈電磁波的設備,設備啟動AOI影像就異常;設備沒啟動AOI影像就恢復正常。因此如果把所有可能性都排除後,仍無法順利debug,可以往這個方向試試。
5. 量測結果不佳
彩色相機由於拜耳差值關係,實際解析度是降低的,故並不適合用在量測。量測會建議使用黑白相機或是真實色彩的3CCD相機,鏡頭優先選擇遠心鏡頭,若使用FA鏡頭需選擇長焦距變形量低的鏡頭,光源也必須使用準直光,讓影像邊緣銳利。
6. 有無光線干擾
一般來說線掃相機都是使用在高速取像環境,曝光時間短,相較於面掃相機就不容易遇到光線干擾問題。但有些高階AOI機台會使用高感光的TDI相機,由於TDI相機對微弱光源就會有反應,因此常見是環境或機台內的日光燈就會被相機捕捉進去,所以設計時都會使用黑色外殼包覆光學模組,降低雜散光的干擾。
另外一個常見的是來自機構的干涉。由於線掃描系統通常都是使用高亮度光源,機台內使用的材料若沒有經過挑選處理,就很容易因為反光而影響AOI取像,這點也是蠻容易被忽略的關鍵之一。
7. 影像有無色差
如果檢測環境許可,使用單色光取像會得到清晰的影像。使用白光或是長波長的光,影像銳利度會較差。若是使用沒有APO(複消色差)校正的鏡頭,則在高解析下影像也會模糊。
有好幾個因素發生,不確定該怎麼debug干擾來源?或想瞭解相關產品及應用?