Machine Vision Blog

Insights | Technology | Solution

ติดต่อเราเพื่อขอรับข้อมูลเพิ่มเติม

📞 081-898-8398, 099-915-1459
📲 Line Official: @abiz
✉️ info@abizgroup.com

What is Machine Vision?

การพัฒนาที่รวดเร็วของภาคอุตสาหกรรม ความต้องการสินค้าที่มีคุณภาพสูงและการแข่งขันที่สูงขึ้นเพื่อที่จะทำของได้ดีและราคาถูก เพื่อลดต้นทุน ทำให้การนำระบบ automation และหุ่นยนต์เพื่อแทนแรงงานคน ได้มีการนำมาใช้อย่างกว้างขวางและแพร่หลายมาก ส่วนหนึ่งของระบบออโตเมชั่นและหุ่นยนต์ที่ขาดไม่ได้ก็คือระบบกล้อง Machine Vision ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นตาของหุ่นยนต์หรือเป็นตาของระบบ automation ทำหน้าที่ในการตรวจสอบชิ้นงานตรวจสอบความผิดปกติต่างๆแทนคนเรา

Human Vision & Machine Vision

แสงเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบ Vision System และด้วยเหตุนี้ใน Application ของ Machine Vision จึงไม่ควรมองข้ามการเลือกใช้วิธีการจัดแสง

การจัดแสงเป็นเทคนิคที่ซับซ้อนและไม่มีวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนในการทำความเข้าใจว่าทำไมแสงบางประเภทจึงเหมาะกับการใช้งานเฉพาะ กล้องถ่ายรูปและกล้องมีความหลากหลายน้อยกว่าสายตามนุษย์และสภาพแสงมักจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อให้กล้องตรวจจับวัตถุที่ตามนุษย์มองเห็นได้ในทุกสภาวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับรูปทรงที่ซับซ้อนหรือส่วนประกอบสะท้อนแสง

ความไวสัมพัทธ์ของสายตามนุษย์ต่อแสงเรียกว่า “ประสิทธิภาพการส่องสว่างของสเปกตรัม“

Color of Light & Color of Object

ช่วงแสงที่คนมองเห็นจะอยู่ในช่วงประมาณ 500 นาโนเมตรถึงประมาณ 700 นาโนเมตร ส่วนกล้องในชีวิตสั้นสามารถที่จะรับแสงได้ตั้งแต่ย่าน UV ก็คือต่ำกว่า 300 นาโนเมตรจนถึงย่าน ir คือสูงกว่า 800 นาโนเมตร ซึ่งเราเรียกความสามารถแบบนี้ว่าเป็น Sensor sensitivity เป็นความไวของเซ็นเซอร์ที่อยู่ในกล้องซึ่งผู้ผลิตแต่ละยี่ห้อจะระบุมา สามารถที่จะหาดูได้จาก Data sheet ของแต่ละยี่ห้อ

Machine Vision Lighting Principle Direction of Light

แสงที่ตกกระทบวัตถุจะมีแสงเกิดขึ้นได้ทั้งหมด 3 รูปแบบ

Reflected Light แสงสะท้อน คือแสงที่ย้อนกลับมาในทิศทางตรงข้ามกับแสงที่เราใช้ลงไป
Absorbed Light แสงที่ดูดกลืน คือแสงที่วัตถุดูดกลืนเข้าไปในตัวของวัตถุเอง ซึ่งส่วนมากจะเกิดขึ้นกับวัตถุที่มีสีเข้ม
Transmitted Light แสงที่ทะลุผ่าน เป็นแสงที่ทะลุผ่านชิ้นงานไป ซึ่งส่วนมากจะเป็นชิ้นงานที่โปร่งแสงหรือยอมให้แสงผ่านได้

Machine Vision Lighting Housing Type

จากหลักการของสีของแสงที่ มีผลกับการตรวจจับของวัตถุและ ทิศทางของแสงที่ตกกระทบกับชิ้นงาน เข้าไปที่กล้อง ผู้ผลิต LED Lighting ได้ออกแบบโครงสร้างของ LED เพื่อให้สอดคล้องกับลักษณะของชิ้นงานที่จะนำไปตรวจสอบโดยมีโครงสร้างใหญ่ๆดังต่อไปนี้

1. Ring lighting (Bright field image)

2. Low Angle Lighting (Dark Field image)

3. Backlight lighting

4. Bar Lighting

5. Coaxial lighting (Bright Field image)

6. Dome lighting

Lens Selection Technique for Machine Vision

เลนซ์ในระบบ Machine Vision มีให้เลือกหลักๆอยู่ 3 แบบ

1. CCTV Lens เป็นเลนซ์ที่พัฒนาจากกล้องวงจรปิด ใกล้เคียงMacro Lens สามารถปรับโฟกัสโดยใช้ระบบ Manual ใช้ดูขนาดชิ้นงานที่ใหญ่ งานที่ไม่ต้องการความละเอียดมาก มีราคาที่ไม่แพง แต่จะมีระยะติดตั้งที่ใกล้ มีการ Distortion สูง

2. Macro Lens เป็นเลนซ์ที่ใช้ในการตรวจระยะใกล้ๆ มีการ Distortion
ที่น้อย ขนาดเล็ก เบา และทนต่อ Vibration ได้ดี แต่การโฟกัสทำได้น้อย ใช้ดูขนาดชิ้นงานขนาดเล็ก

3. Telecentric Lens ส่วนมากใช้ในการวัดขนาด เป็นเลนซ์ที่รูรับแสงน้อย ต้องใช้แสงขนาน เช่น แสงโคแอก เข้าไปในตัวเลนซ์ จึงให้ความแม่นยำในการวัดขนาดสูงมาก ซึ่งในการวัดขนาดชิ้นงานที่ใหญ่ จะต้องใช้ Telecentric ที่ใหญ่มาก ทำให้ราคาสูงไปด้วย

Camera Type in Machine Vision

ประเภทของกล้องในระบบแมชชีนวิชั่นประกอบด้วย 2 ประเภท

1. Area scan camera (2D camera)

ลักษณะการถ่ายภาพจะถ่ายภาพเป็นพื้นที่โดยจะจับภาพทีละ 1 ภาพเป็นกล้องที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

2. Line scan camera ( 1D camera )

ลักษณะการจับภาพจะจับภาพทีละ 1 แถวของพิกเซลจากนั้นจะทำการต่อภาพเพื่อให้เป็นรูปภาพเต็มรูปอีกทีถูกนำไปใช้กับลักษณะการตรวจสอบชิ้นงานที่มีความเร็วสูงตรวจสอบแผ่นเหล็กตรวจสอบภาพพิมพ์ต่างๆหรือนำไปใช้ตรวจสอบชิ้นงานที่เป็นรูปทรงกระบอกชิ้นงานที่ต้องการตรวจรอบตัว

Rolling Shutter & Global Shutter

Exposure time คือช่วงเวลาของชัตเตอร์ตั้งแต่เปิดจนถึงปิด ในช่วงเวลาดังกล่าวแสงจะฉายบน Photosensitive array ของชิปและ Photoelectric Effect จะเกิดขึ้น จากนั้นจะเกิดประจุไฟฟ้าโดยการแปลงจาก Anslog เป็น Digital ค่าระดับสีเทา Grey Scale ของแต่ละพิกเซล Pixel จะแสดงขึ้นภายใต้ความเข้มของแสงที่กำหนด ยิ่งเปิดชัตเตอร์ไว้นานเท่าไร เวลาเปิดรับแสงก็จะยิ่งนานขึ้น การเปิดรับแสงเป็นเวลานานสามารถแสดงวิถีของวัตถุที่เคลื่อนไหวช้าบนภาพและเวลาเปิดรับแสงสั้นสามารถบันทึกสิ่งต่างๆ ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

Polarisation Techniques for Machine Vision

ลักษณะของแสง

ปกติแสงจะเดินทางเป็นเส้นตรง แต่แกนของแสง จะออกมาทุกทิศทาง ไม่ว่าจะเป็น X Y Z ซึ่งแสงสามารถเดินทางได้ 360 องศา รอบแนวแกนของแสง ไม่ว่าจะเป็นแสงพระอาทิตย์ แสงที่เกิดจาก LED หรือแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดใดๆ ก็ตาม

เมื่อแสงตกกระทบที่ชิ้นงาน จะเกิดแสงสะท้อนขึ้นมา ที่เรียกว่า Specular Refection ซึ่งเป็นแสงที่มีมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนของแหล่งกำเนิด จะทำให้เกิดแสงสะท้อนเกินความจำเป็น ในกรณีที่ตรวจสอบชิ้นงานที่มีความมันวาวสูง เช่น ชิ้นงานโลหะ ชิ้นงานพวกถุงพลาสติก ชิ้นงานที่เป็นฟอยล์อลูมิเนียมต่างๆ

Camera Resolution Selection for Area Scan Camera

กล้อง Area Scan เป็นกล้องที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในระบบ Machine Vision โดยทั่วไปมักจะคิดว่าใช้ Resolution สูงจะตรวจจับได้แม่นยำสูง แต่การใช้ Resolution สูงข้อเสียคือต้องจ่ายเงินสูงขึ้น แต่ได้ความเร็วกล้องที่ลดลง Fameless ที่ลดลง

"เราพร้อมให้บริการ เพื่อยกระดับการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานของคุณให้แม่นยำและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น โดยใช้เทคโนโลยี AI Deep Learning, Robot Vision และ 2D&3D Vision"

Abiz Technology Co., Ltd. is a leader in Machine Vision and AI technologies, delivering high-quality solutions that enhance manufacturing efficiency and strengthen the competitiveness of Thai industries in accordance with international standards.

CONTACT US

Abiz Technology Co., Ltd.
57/65 Soi Song Sa-ard, Vibhavadirangsit Rd., Chomphon, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
Email : info@abizgroup.com
Telephone : +66 (0) 2-275-5475
Mobile : +66 (0) 99-915-1459,
+66 (0) 81-898-8398

CERTIFIED QUALITY