自動化光學檢測(Automated Optical Inspection,簡稱AOI),是工業製程中提高產品良率及產能的重要技術,AOI系統主要由攝影機、鏡頭、光源及電腦等硬體設備,以及針對需要的功能撰寫的程式所組成。
AOI系統利用鏡頭及攝影機取代人眼,擷取產品外觀的光學影像,將亮度、顏色、像素分佈等訊息轉換為數位信號,再由電腦與程式對這些信號進行各種數學運算,以抽取目標的特徵、分析及解釋影像內容,再根據預設的容許度和其他要求條件輸出結果。
可用於檢測產品上的破損、變形、缺件、污點及刮傷等各種瑕疵,或測量長度、角度、面積、位置、數量,是否合於標準。傳統以人力抽檢進行品質檢驗的方式,無可避免的會面臨成本高、速度慢、取樣數量不足,及因疲勞所導致的漏檢、誤判等難題,均可由AOI系統的導入獲得解決,更可實現對大量產品實施100%全檢的目標。
除了在品質檢驗的應用,AOI系統更可進一步與製程設備整合,對自動化生產線上的物料或組件,進行定位及校準,或對物料上的一維或二維條碼進行自動讀取識別,大幅提升生產效率及生產記錄的正確性,降低對人工的需求。
照明設備是AOI系統中的關鍵部份,除了提供穩定、可控制的光場之外,是以不同入射角度、方向性或不同顏色之光源照射待測物體,目標在於提高影像中欲檢出之細節與背景之對比(Contrast),以降低後續軟體運算之複雜性。
待測物的材質、顏色、表面形態與結構、粗糙度,以及對於特定波長的反射率(或吸收率)等,均為影響光源選擇的重要參數。而隨著AOI系統的功能複雜,光源也朝向多角度、多區段或多種顏色的複合光源發展,光源控制器與電腦程式間的整合也日益重要。