Page 66 - 2018自動化工業總覽

三、機器視覺在機械加工之應用前景可期
（一）外觀品質檢測之應用
機械的視覺是一項極佳的檢測裝置，其最重要的
功用就是檢測產品的外觀有無缺陷，尤其適合於
複雜零組件的外觀輪廓檢測。在批量生產的機械
產業，如機械加工、汽車製造等，利用機器視覺技
術代替人工會顯著地降低檢測誤差，提高檢測結
果的準確率，有效提高產品品質。在加工過程中，
機械視覺技術適足以彌補人工檢測的不足，如曲
軸彎曲出現時，因其誤差僅為數毫米，憑藉人眼辨
識相當困難，但就可進行高精密檢測的機械視覺
而言，利用與標準件之對比，完成零件的品質檢測
標準，同時設定好設備公差與零件允收公差，即能
輕易地辨認出異常零件，妥善完成零件篩選工作，
將不合格產品即時剔出生產線，防止流入市場。
（二）工件尺寸量測之應用
應用機器視覺技術對零組件進行精密檢測時，
其工作原理是將平行光束照射在待量測的零組件
表面，反射光作為光源，利用光學顯微鏡將零組件
的輪廓進行放大，經由 CCD 鏡頭取像，後將成像
資料輸入電腦處理系統中進行分析處理，完成對
零組件輪廓的精確定位。至於針對位移量的獲取，
只要將檢測零組件移動後，再重新進行量測，兩次
量測結果之差即為其位移量。被測零組件的兩條
輪廓線在測量過程中出現在相同的成像之中，則該
位移量就是該輪廓線的實際尺寸。應用此系統對
形狀簡單、體積小、成批生產的零件進行檢測具有
顯著的優越性。在量測原則方面，應先從簡單的結
構開始，然後再開始進行複雜的量測，至於複雜構
件則應將其分配為多個簡單的組成部分，如此一
來量測工作的難度將會大幅降低。
傳統的工件預設量測是利用光學投影進行定位，
量測資料經由光柵數位顯示裝置顯示，此量測方
法對人員的技術要求較高，同時需投入大量的人
力，使得工作效率無法提高。新式預設量測儀是在
傳統的光柵量測技術基礎上導入自動控制技術、
機器視覺技術及電腦處理技術，亦即是該量測儀
將機器視覺技術結合過去的工件光柵量測技術，
打破陳舊的工件預設量測模式，將操作流程進行
優化，對工作效率及測量精度的提高非常顯著。
在逆向工程中，使用機器視覺技術進行工件測量
者為快速輪廓視覺測量技術，其以三角法為根基，
應用線結構光對工件表面輪廓加以測量。將平面
條紋結構光投射到工件的需測表面，產生不同形
狀的條紋，從而進行工件表面輪廓分析。然而，在
工件表面條紋圖像攝取時，CCD 必須經過視訊訊
號轉化為類比訊號，再將類比訊號轉化為數位訊
號之後才進行資料保存。同時在監視器中輸出相
關資訊，透過電腦處理系統實現影像處理，最後得
到工件模型圖。
四、結語
機器視覺系統替代人工檢查，並提高驗錯的能
力。相較於其他自動化技術，機器視覺的發展時間
並不算長，從正式商業化應用至今約 15 年的歷史，
每年以平均約 8 ～ 10％的速度逐步擴大，成長的
確相當穩定。而隨著機械製造業自動化及智慧化技
術日趨成熟，越來越多的業者考慮採用機器視覺來
幫助生產線實現檢查、量測及自動識別等功能，以
提高效率並降低成本，從而實現生產效益最大化。
Marketsandmarkets 的研究報告即指出，全球整
體機器視覺市場在 2016 年為 62 億美元，預計到
2022 年將達到 144.3 億美元，2016 ～ 2022 年的
年複合成長率為 8.15%。另外，從長遠的規模來
看，除自動化產業之應用範疇，在環境監控、生醫
研究，及太空科技開發之相關產業等，亦有極大的
開發空間。根據美國自動成像協會的調查，還有高
達 95% 的潛在使用者需要但尚未使用機器視覺，
當全部潛力發揮出來後，全球的市場將高達 1,200
億美元。由此可知，機器視覺的未來發展性相當令
人期待。
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