AOI（Automatically Optical Inspection）即(ji)自動光(guang)學檢(jian)測，是(shi)通(tong)過(guo)光(guang)學系統成(cheng)像(xiang)實現自動檢(jian)測的(de)壹種(zhong)手(shou)段，是(shi)眾(zhong)多自動圖像(xiang)傳感檢(jian)測技(ji)術(shu)中(zhong)的(de)壹種(zhong)。AOI的(de)核心(xin)技術在於如何獲得準(zhun)確(que)且(qie)高質量的(de)光(guang)學圖(tu)像(xiang)並(bing)進(jin)行(xing)加工(gong)處理(li)。以(yi)下(xia)將詳(xiang)細闡(chan)述AOI的(de)基(ji)本原(yuan)理(li)與設(she)備(bei)構(gou)成(cheng)。

壹(yi)、AOI的(de)基(ji)本原(yuan)理(li)

AOI檢(jian)測的(de)基(ji)本原(yuan)理(li)是(shi)采用攝像(xiang)技(ji)術將被檢(jian)測物(wu)體(ti)的(de)反射光(guang)強以(yi)定(ding)量(liang)化的(de)灰階值(zhi)輸(shu)出(chu)，通(tong)過(guo)與(yu)標準(zhun)圖像的(de)灰階值(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，分(fen)析判(pan)定(ding)缺(que)陷(xian)並(bing)進(jin)行(xing)分類的(de)過(guo)程(cheng)。這(zhe)個過(guo)程(cheng)可以(yi)形(xing)象地比(bi)喻為：AOI采用的(de)普通(tong)LED或(huo)特殊(shu)光(guang)源(yuan)相(xiang)當(dang)於人工(gong)檢(jian)查時(shi)的(de)自然光(guang)，AOI采用的(de)光(guang)學傳感器(qi)和光(guang)學透鏡(jing)相(xiang)當(dang)於人眼，而(er)AOI的(de)圖像(xiang)處理與分析系統則(ze)相(xiang)當(dang)於人腦(nao)，即(ji)完成(cheng)了(le)“看”與(yu)“判(pan)”兩(liang)個環節。

AOI檢(jian)測的(de)工(gong)作邏輯(ji)可以(yi)簡(jian)單地分為以(yi)下(xia)幾個階段(duan)：

1. 圖(tu)像(xiang)采集階段(duan)：利(li)用光(guang)電(dian)轉化攝影(ying)系統（包括光(guang)電(dian)二極管(guan)器(qi)件(jian)和成(cheng)像(xiang)系統）對(dui)被檢(jian)測物(wu)體(ti)進(jin)行(xing)光(guang)學掃(sao)描和數據收(shou)集。

2. 數據處(chu)理階段(duan)：對(dui)采集到(dao)的(de)圖像(xiang)數據進(jin)行(xing)分類與(yu)轉(zhuan)換，包括背景(jing)噪(zao)音減(jian)少(shao)、圖(tu)像(xiang)增(zeng)強和銳化等預(yu)處理(li)過(guo)程(cheng)，為後(hou)續(xu)的(de)圖像(xiang)分析提供(gong)準確可靠的(de)圖片信(xin)息。

3. 圖(tu)像分(fen)析階段(duan)：通(tong)過(guo)特(te)征提取與(yu)模板(ban)比(bi)對等方法(fa)，對(dui)處理後的(de)圖像(xiang)進(jin)行(xing)分析，識別(bie)出(chu)被檢(jian)測物(wu)體(ti)的(de)缺陷(xian)。

4. 缺陷報告階段(duan)：根據分(fen)析結(jie)果(guo)，對缺(que)陷進(jin)行(xing)分類並(bing)生(sheng)成(cheng)報告，以(yi)便(bian)後(hou)續(xu)的(de)處理(li)和改進(jin)。

二、AOI的(de)設(she)備(bei)構(gou)成(cheng)

為了(le)支持和實現AOI檢(jian)測的(de)上(shang)述(shu)功能，AOI設(she)備(bei)的(de)硬(ying)件(jian)系統通(tong)常(chang)包括以(yi)下(xia)幾個部(bu)分：

1. 工(gong)作平(ping)臺(tai)：用於支撐(cheng)和定位被檢(jian)測物(wu)體(ti)，確(que)保(bao)檢(jian)測過(guo)程(cheng)的(de)穩定(ding)性和準確性。

2. 成(cheng)像(xiang)系統：主(zhu)要由光(guang)電(dian)轉化攝影(ying)系統、照明系統和控(kong)制系統組(zu)成(cheng)。光(guang)電(dian)轉化攝影(ying)系統負(fu)責(ze)將被檢(jian)測物(wu)體(ti)的(de)反射光(guang)轉化為電(dian)信(xin)號(hao)並形(xing)成(cheng)圖(tu)像(xiang)；照明系統則(ze)提供(gong)穩定、均(jun)勻的(de)光(guang)源(yuan)，確保(bao)圖像(xiang)采集的(de)清晰度(du)和準確性；控(kong)制系統則(ze)負(fu)責(ze)整個成(cheng)像(xiang)過(guo)程(cheng)的(de)協調(tiao)和控(kong)制。

3. 圖像處理(li)系統：對(dui)采集到(dao)的(de)圖像(xiang)數據進(jin)行(xing)處理(li)和分析，包括圖像(xiang)預處(chu)理、特(te)征提取、模板(ban)比(bi)對等步(bu)驟(zhou)。這(zhe)個系統通(tong)常(chang)由主控(kong)計(ji)算(suan)機(ji)和相(xiang)關(guan)的(de)圖像(xiang)處理軟(ruan)件(jian)組(zu)成(cheng)。

4. 電(dian)氣(qi)系統：為整(zheng)個AOI設(she)備(bei)提供(gong)電(dian)力支持，並確(que)保(bao)各個部(bu)件(jian)之間(jian)的(de)電(dian)氣(qi)連接(jie)和通(tong)信(xin)正常(chang)。

具(ju)體(ti)來說(shuo)，AOI的(de)精密機(ji)械系統通(tong)常(chang)由交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)驅動電(dian)機、精密滾(gun)珠絲(si)桿、精密直(zhi)線導(dao)軌等(deng)組(zu)成(cheng)，這(zhe)些(xie)部(bu)件(jian)在控(kong)制系統的(de)指(zhi)令(ling)下(xia)實現精確的(de)運動(dong)控(kong)制。光(guang)學圖(tu)像(xiang)系統則(ze)包括CCD線陣(zhen)相(xiang)機(ji)、聚(ju)集(ji)鏡(jing)頭(tou)、光(guang)源(yuan)及圖(tu)像采集卡(ka)等部(bu)件(jian)，用於采集和處理被檢(jian)測物(wu)體(ti)的(de)圖像(xiang)。軟(ruan)件(jian)系統則(ze)負(fu)責(ze)整個AOI設(she)備(bei)的(de)運行(xing)管(guan)理(li)和數據處(chu)理，包括運動(dong)控(kong)制、圖像處理(li)及(ji)算(suan)法(fa)等(deng)部(bu)分。

三(san)、AOI的(de)應用優勢(shi)

AOI檢(jian)測具(ju)有(you)以(yi)下(xia)顯著優勢(shi)：

• 節省人(ren)力(li)：自動化檢(jian)測減(jian)少(shao)了(le)人工(gong)幹(gan)預(yu)，降(jiang)低(di)了(le)勞動強(qiang)度(du)。

• 降(jiang)低(di)成(cheng)本：通(tong)過(guo)提高檢(jian)測效(xiao)率(lv)和準確性，降(jiang)低(di)了(le)廢品(pin)率和返工(gong)率。

• 提高生產效率(lv)：快速(su)、準確(que)的(de)檢(jian)測速(su)度(du)加快了(le)生產流(liu)程(cheng)。

• 統(tong)壹(yi)檢(jian)測標準(zhun)：排(pai)除(chu)了(le)人為因素的(de)幹(gan)擾(rao)，確保(bao)了(le)檢(jian)測結(jie)果(guo)的(de)穩定(ding)性和可重復性。

• 及時(shi)發(fa)現(xian)產品(pin)不良：確(que)保(bao)出(chu)貨(huo)質量，提高客戶滿(man)意度(du)。

綜(zong)上(shang)所(suo)述，AOI作為壹(yi)種(zhong)先(xian)進(jin)的(de)自動檢(jian)測技(ji)術(shu)，在(zai)電(dian)子制造、印刷(shua)包裝、醫藥醫療等領(ling)域得到(dao)了(le)廣泛(fan)應用，並隨著(zhe)技術(shu)的(de)不斷進(jin)步(bu)和發(fa)展(zhan)，其檢(jian)測能力和應用範圍(wei)還(hai)將不(bu)斷拓(tuo)展(zhan)和提升(sheng)。