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AOI的正確挑選與合理應(yīng)用

2022-06-26

一、快,AOI快速檢測的條件是什么?
AOI的檢測速度分為兩個階段,1、拍攝圖像;2、處理圖像;因?yàn)橄鄼C(jī)的FOV有限,所以就必須通過移動XY平臺來拍攝完整個PCB的圖像,在XY平臺的運(yùn)動過程當(dāng)中又要考慮攝像機(jī)什么時候開始移動、移動到什么位子、什么時候開始拍照,什么時候開始進(jìn)行圖像處理和分析等等,也就是說:AOI的檢測速度必須協(xié)調(diào)軟硬件同時工作,這里就牽涉到AOI使用什么樣的伺服系統(tǒng)、使用什么樣的相機(jī)、使用什么樣的絲桿、其核心算法又是什么?我們計算AOI的檢測速度是要從進(jìn)板到出板的整個時間,而不是單單從AOI本身提供的速度作為依據(jù),因?yàn)橛泻芏郃OI的檢測速度只記錄了拍攝時間或者只記錄了處理時間,以此使大家受蒙蔽。
二、準(zhǔn),AOI的準(zhǔn)指的是有較高的檢出率和較低的誤判率。
也就是說AOI相當(dāng)于一架天枰,必須準(zhǔn)確的衡量誤判和檢出率。AOI的準(zhǔn)確判斷跟軟硬件都有密不可分的關(guān)系,當(dāng)然最主要的是軟件的核心算法,目前AOI種類繁多,算法也各不相同,有使用該邊緣檢測、法則判斷、矢量分析、模板比較和統(tǒng)計建模等等,雖然不能一言定論孰優(yōu)孰劣,但從實(shí)際應(yīng)用比較中可以知道,統(tǒng)計建模更加靈活、操作更加簡單,基于數(shù)學(xué)運(yùn)算方式更加準(zhǔn)確。統(tǒng)計建模必將是未來AOI發(fā)展的一個趨勢。初次之外,硬件的要求也是相對比較嚴(yán)格的,比如說相機(jī),相機(jī)是AOI眼睛,一個好的相機(jī)固然能夠捕捉到優(yōu)質(zhì)的圖像,這里不得不提到一個像素的問題,經(jīng)常有朋友問AOI的像素是多少,大家以為像素越高其檢測效果就更高好,更準(zhǔn)確,其實(shí)不然,為什么呢?首先得明白幾個基本概念:相機(jī)像素、相機(jī)的分辨率和拍攝范圍FOV。相機(jī)像素 是指這個相機(jī)總共有多少個感光晶片,通常用萬個為單位表示,以矩陣排列,例如3百萬像素、2百萬像素、百萬像素、40萬像素。百萬像素相機(jī)的像素矩陣為W*H=1000*1000.相機(jī)分辨率,指一個像素表示實(shí)際物體的大小,用um*um表示,AOI常用的分辨率有30um,25um,20um,18um,15um等。數(shù)值越小,分辨率越高。FOV是指AOI相機(jī)實(shí)際拍攝的面積,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率決定的。相同的相機(jī),分辨率越大,它的FOV就越小。例如1K*1K的相機(jī),分辨率為20um,則他的FOV=1K*20 × 1k*20=20mm ×20mm,如果用30um的分辨率,他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。
在圖像中,表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)不是由像素多少決定的,而是由分辨率決定的。分辨率是由廠商選擇的鏡頭焦距決定的。如果一家AOI采用20um分辨率,對于1mm*0.5mm的零件,它總共占用像素1/0.02 ×0.5/0.02=50×25個像素,如果采用30um的分辨率,表示同一個元件,則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個像素,顯然20um的分辨率表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)方面好過30um的分辨率。
既然像素的多少不決定圖像的分辨率(清晰度),那么大像素相機(jī)有何好處呢?答案只有一個:減少拍攝次數(shù),提高AOI的測試速度。1個是1百萬像素,另1個是3百萬像素,清晰度相同(分辨率均為20um),第1個相機(jī)的FOV是20mm×20mm=400平方mm,第二個相機(jī)的FOV是1200平方mm,拍攝同一個PCB,假設(shè)第1個相機(jī)要拍攝30個圖像,第2個相機(jī)則只需拍攝10個圖像就可以了。顯然,我們用戶沒必要太深入全面了解AOI的相機(jī),但相機(jī)作為AOI的一個重要部件,我個人認(rèn)為,從以下幾個方面簡單評價就已經(jīng)足夠了:
1、了解相機(jī)的分辨率,例如要測試英制0402元件,至少需要25um的分辨率。
2、看圖像質(zhì)量是否清晰,對比度是否好,是否能將我們關(guān)心的特征部分表現(xiàn)出來。
因?yàn)閳D像質(zhì)量不僅決定于相機(jī),還決定于鏡頭、采集卡和光源等。
3、要關(guān)注AOI的整體測試速度,而不是關(guān)注像素多少。像素多固然對速度有
好處,但AOI的測試速度是由XY平臺的移動、相機(jī)的拍攝性能、圖像處理速度、整個系統(tǒng)的優(yōu)化等綜合因素決定,作為用戶來講,我們考慮的是最終的測試速度.
有些商家強(qiáng)調(diào)是多少多少像素,可能給我們用戶一個誤解,認(rèn)為像素多的相機(jī)就好,就貴,就高檔。其實(shí),還有許多其它參數(shù)來衡量一個相機(jī)的綜合價值,例如數(shù)字相機(jī)好過模擬相機(jī),CCD的好過CMOS的,3CCD相機(jī)好過單CCD彩色相機(jī),單CCD彩色相機(jī)貴過黑白相機(jī),飛行拍攝相機(jī)好過逐行掃描相機(jī),逐行掃描相機(jī)好過隔行掃描相機(jī),幀率快的相機(jī)好過幀率慢的相機(jī),還有不同的接口方式,不同廠家的晶片,等等等等......采用CMOS晶片,1394傳輸,市場價格低于4千人民幣。也見過1款1百萬像素的相機(jī),3CCD的,網(wǎng)上報價為9萬人民幣。雖然這個價格不能說明一切,但一分價格一分貨,至少對我們理解相機(jī)的優(yōu)劣上有點(diǎn)參考,事實(shí)上這兩種相機(jī)的圖像質(zhì)量差別非常大。
像素多固然有他的好處,但也有他的一些不足,例如可能圖像變形大、FOV內(nèi)照明不均勻、有較大的視場差等,需要用其它辦法去彌補(bǔ)和克服,也可能相應(yīng)增加一些成本。但這是開發(fā)商的事情,我們關(guān)心的是圖像質(zhì)量、分辨率、AOI整體的測試速度以及AOI性能方面的東西,正如我們關(guān)心的是雞蛋的味道和品質(zhì),而無需關(guān)心下蛋的母雞一樣。

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