應用實例
對位
背景
近年來，由於產品的變化與複雜性增加，以及各類機器視覺應用的蓬勃方展，3D視覺的需求不斷成長。但由於3D視覺的門檻較2D高出許多，而且對應的專業工程師也相對稀少，導致各企業在發展與導入上會遇到不少瓶頸。
OEM Finland Oy作為北歐最大的工業部件供應商之一，試圖尋找與開發適合解決方案，以增加芬蘭地區在3D視覺的導入效率。
OEM Finland Oy作為北歐最大的工業部件供應商之一，試圖尋找與開發適合解決方案，以增加芬蘭地區在3D視覺的導入效率。
解決方案
OEM Finland Oy 針對齒輪開發出的3D對位系統，能夠確認各齒輪的高度，以及X,Y軸的傾斜角度，這些資訊能夠依需求做成完整的應用，例如.配合機器手臂做到3D視覺夾取。
使用組件：
- 3D視覺感測器
- 視覺軟體: Matrox Design Assistant (DA)
Matrox DA 已經整合各大廠牌3D感測器的SDK，能夠在無需撰寫程式的前提下，順利取得其深度圖(Depth map)，並且利用Matrox發展了20年的影像分析與處理模組，快速開發3D視覺方案。
其支援的3D Sensor廠牌如下：
其支援的3D Sensor廠牌如下：
- Matrox Altiz
- SICK Ranger3
- Automation Technology C5-CS
- LMI Gocator
- Lucid Helios
- Photoneo PhoXi
- SmartRay ECCO
- Wenglor weCat3D
- Wenglor ShapeDrive
- Zivid One
Matrox DA亦可直接開發出基於Web的使用者介面(User interface/HMI)，提供使用人員操作。
此應用更成為Jansson, K. (2019)在海門應用科學大學的論文內容，做到學術與產業之間的接軌。據他表示， Matrox DA 能夠高效率的讓使用者取得各大廠牌Sensor的深度圖，同時填補深度圖的空白，讓，絕對是業界想導入3D視覺的首選方案。
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瑕疵檢測
背景
STIHL集團自1926年創立以來，致力於農林業用電動工具的開發、製造及銷售，至今已是業界享譽國際的品牌。目前分別在7個國家設有自己的製造工廠，包括德國、美國、巴西、瑞士、奧地利、中國及菲律賓，以維持高品質的生產水準，確保關鍵要領能夠持續發展。而電鋸工具為全球最暢銷的產品。
電鋸工具內裝有一個必要組件 ─ 汽油吸頭 (gasoline suction head) 。由於此組件能夠過濾灰塵，木屑和其他侵入性元素，避免其進入燃燒區而造成電鋸損壞，因此吸頭組件的生產驗證過程相當重要。為此，STIHL引進一套全自動化的視覺檢驗系統，以提升品質檢驗能力。
電鋸工具內裝有一個必要組件 ─ 汽油吸頭 (gasoline suction head) 。由於此組件能夠過濾灰塵，木屑和其他侵入性元素，避免其進入燃燒區而造成電鋸損壞，因此吸頭組件的生產驗證過程相當重要。為此，STIHL引進一套全自動化的視覺檢驗系統，以提升品質檢驗能力。
挑戰與方案
使用一般機器視覺檢驗系統，檢驗吸頭組件上的縫線是否與四個型似天橋的零件對齊。由於圖像特徵變化較大，傳統的圖像處理方式容易造成錯誤率提高，準確度僅落在80~95%之間。
為改善上述情況，STIHL開發了一套視覺檢查系統，使用到的組件包含：
- 工業相機：PoE線掃描攝像機
- 視覺軟體：Matrox Imaging Library (MIL)、Matrox Design Assistant X (DA)、Classification module
- LED光源：線光
- 視覺控制器：Matrox 4Sight EV6
- 機構與控制：轉台、編碼器
Classification是Matrox最新推出的AI深度學習模組，其中了使用卷積神經網路(CNN)技術。
團隊透過收集8000張以上的零件影像，手動標記分類出OK及NG後，使用MIL CoPilot的交互式環境來進行訓練及建立模型，最後將模型導入Matrox DAX進行新圖像的自動判讀分類。
透過此方式能成功達到99%的準確率。
透過此方式能成功達到99%的準確率。
STIHL多年來一直在使用Matrox Imaging的軟體、硬體零組件及深度學習系統。深度學習技術擴展了圖像處理的領域，透過系統化的建置，大大地省去了成本、時間及人力，同時產品品質得到了極大的提升。
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入料系統
》背景與挑戰
精密零件的特色在於它的尺寸極小，而且幾乎沒有重量，很多時候也對於靜電荷高度的敏感，因此檢查和分類這些零件是極為艱難的任務。
在傳統的方案中，多半是使用碗狀震動盤將其分料後，再進行後續組裝，而精密零件往往會因為黏在一起或質量太小而無法順利分料。而些其餘手動系統，又會缺乏速度及準確性。
因此在精密零件的餵料系統上，需要能結合「入料」、「定向」、「檢測」的功能。
在傳統的方案中，多半是使用碗狀震動盤將其分料後，再進行後續組裝，而精密零件往往會因為黏在一起或質量太小而無法順利分料。而些其餘手動系統，又會缺乏速度及準確性。
因此在精密零件的餵料系統上，需要能結合「入料」、「定向」、「檢測」的功能。
》解決方案
IMS（荷蘭Almelo）專為高精度、電子和醫療行業開發和製造高科技生產設備，為此開發了一套含有視覺檢測功能的柔性餵料系統–ProVIS，此系統能將精密零件柔性入料，並同時量測精密零件的尺寸。
此系統使用到的組件：
此系統使用到的組件：
- 工業相機：德製GigE工業相機
- 視覺軟體：Matrox Imaging Library（MIL）/ Model Finder / Metrology
- LED光源：環光、背光
- 機構與控制：線性滑軌、運動控制器、真空組件
該系統能夠先拍攝料件的影像，並以此為基礎創建一個模型(Golden sample)，而後就能以此為基準來辨識與對位相同的料件，並同時進行尺寸量測。通過量測檢驗的零件即可用於組裝；異常的則先送回料件存放區。
- Model Finder能夠讓此系統有效的完成對位，得到料件的(X, Y, θ)。
- Metrology 則能有效的檢查尺寸與公差，此系統的量測結果可以精確到±0.01mm
- 光源的角度與鏡頭的選取，也是此系統中重要的環節，這部分會隨著料件差異進行客製化。
此系統單次批量的檢測與供料需在一定的周期內完成，通常為1～5秒內，取決於料件的複雜性。
碗狀震動盤 碗型震動盤 柔性震動盤 精密震動盤 精密零件入料 精密零件餵料 精密零件檢測 精密零件量測 柔性入料 彈性入料 柔性餵料 彈性餵料 入料系統 餵料系統