АОИ (Аутоматиц Оптицал Инспецтион), као што име каже, је метода аутоматске инспекције која се постиже помоћу оптичких система за снимање. То је такође једна од многих технологија аутоматског откривања и детекције слике. Прецизно и високо{2}}квалитетно оптичко снимање и обрада су његове основне технологије.
Позадина и предности развоја АОИ
Развој технологије АОИ инспекције произилази из потребе за већом интеграцијом и прецизношћу електронских компоненти, бржом и ефикаснијом инспекцијом и циљем нула дефеката.
Његове највеће предности су уштеда радне снаге, смањење трошкова, побољшање ефикасности производње, стандардизација критеријума инспекције и елиминисање људске грешке. Ово осигурава стабилност, поновљивост и тачност резултата инспекције, омогућавајући благовремено откривање недостатака производа и осигуравајући квалитет испоруке.
Основни принципи АОИ инспекције
Основни принцип АОИ инспекције је коришћење технологије камере да прикаже интензитет рефлектованог светла од објекта који се прегледа као квантитативну вредност сивих тонова. Ова вредност се затим упоређује са вредношћу сивих тонова стандардне слике да би се анализирали, одредили и класификовали дефекти.
Користећи аналогију са ручном инспекцијом, обични ЛЕД или специјални извор светлости који се користи у АОИ је еквивалентан природном светлу које се користи у ручној инспекцији. Оптички сензор и оптичко сочиво који се користе у АОИ су еквивалентни људском оку, а систем за обраду и анализу слике АОИ је еквивалентан људском мозгу-две фазе „виђења“ и „процењивања“.
Састав АОИ опреме
Радна логика АОИ инспекције може се поделити у четири фазе: аквизиција слике (оптичко скенирање и прикупљање података), обрада података (класификација и конверзија података), анализа слике (извлачење карактеристика и подударање шаблона) и извештавање о дефектима (класификација величине и типа дефекта, итд.).
Да би подржао и имплементирао ове четири функције АОИ инспекције, хардверски систем АОИ опреме укључује четири дела: радну платформу, систем за обраду слике, систем за обраду слике и електрични систем. То је аутоматизована опрема која интегрише механику, аутоматизацију, оптику и софтвер.
Фаза аквизиције слике
АОИ систем за аквизицију слике углавном укључује три дела: фотоелектричну конверзију фотографског система, систем осветљења и контролни систем.
Пошто се снимљена слика користи за поређење са шаблоном, тачност добијених информација о слици је веома важна за резултате инспекције. Замислите ако уређај за аквизицију слике не може јасно да види или открије карактеристичне тачке објекта који се прегледа, онда је тачна детекција немогућа.
Фотоелектрични конверзиони фотографски систем
Фотоелектрични систем за конверзију фотографије односи се на фотодиодни уређај и његов пратећи систем за снимање. „Очи“ које добијају слике, оба заснована на принципу фотодиода које примају светлост која се рефлектује од објекта који се детектује, претварају светлосну енергију у електрични набој. Овај конвертовани набој прикупљају електронске компоненте у фотоелектричном сензору и преносе га да би се формирао аналогни напонски сигнал.
Величина генерисаног аналогног напона варира у зависности од интензитета апсорбоване светлости. Секвенционално излазне аналогне вредности напона се претварају у дигиталне вредности сивих тонова од 0 до 255. Вредност сивих тонова одражава интензитет светлости коју рефлектује објекат, чиме се постиже сврха идентификације различитих објеката који се детектују.
Фотоелектрични претварачи се могу поделити на два типа: ЦЦД (Уређај са спојеним наелектрисањем-) и ЦМОС (комплементарни метални-оксидни полупроводник).
Због разлика у производним процесима и дизајну, принципи рада ЦЦД и ЦМОС сензора углавном се разликују у начину преноса дигиталног набоја.
ЦЦД користи технологију обраде полупроводника засновану на силицијуму{0}} и има вертикалне и хоризонталне регистре померања. Електрично поље које стварају електроде гура наелектрисање на повезан начин до централног аналогног-у-дигиталног претварача. Ова структура и дизајн отежавају интеграцију многих фотоосетљивих јединица, што резултира високим трошковима производње и великом потрошњом енергије.
ЦМОС, с друге стране, користи технологију обраде неорганских полупроводника. Сваки пиксел има додатна електронска кола, а сваки пиксел се може адресирати појединачно, елиминишући потребу за дизајном померања наелектрисања који се налази у ЦЦД-овима. Брзина читања информација о слици је далеко већа него код ЦЦД чипова, а учесталост неприродних појава изазваних прекомерном експозицијом, као што су цветање и размазивање је много нижа. Такође има нижу цену и потрошњу енергије у поређењу са ЦЦД фотоелектричним претварачима. Међутим, он такође има значајне недостатке. Као полупроводнички процес, јединице пиксела имају више дефеката, што доводи до неких проблема са осетљивошћу. Такође, додатни простор потребан за електронска кола сваког пиксела се не користи као фотоосетљива област.
Штавише, фотоосетљива област на површини ЦМОС чипа је мања од оне код ЦЦД чипа. Теоретски, ово смањује број фотона информација о слици који се могу прикупити. Због тога, ЦМОС елементи за фотоелектричну конверзију генерално морају да се користе са извором светлости високог{2}}интензитета, а такође имају и већи шум.
Без обзира да ли је у питању ЦЦД или ЦМОС структура, једна јединица фотоелектричног претварача је пиксел. Неколико фотоелектричних претварача распоређених у редове и колоне формирају матрицу која чини сензор слике. Перформансе сензора слике се углавном мере резолуцијом, величином или површином, осетљивошћу, односом сигнал-/{3}}шум, итд., међу којима су резолуција и величина најважнији индикатори. Када сензор слике ухвати слику детектованог објекта, мања величина и већа густина пиксела фотоелектричног претварача омогућавају да се објекат „види” са више детаља.
Стога, теоретски, што више пиксела има уређај за фотоелектричну конверзију, то боље. Међутим, повећање броја пиксела повећава трошкове производње и доводи до смањења приноса. Због тога, комбиновањем оптичког сочива са уређајем за фотоелектричну конверзију, мали детектовани објекти се могу увећати и снимити на уређају за фотоелектричну конверзију, постижући детекцију високе-резолуције. Дакле, стварна АОИ (аутоматизована оптичка инспекција) опрема је конфигурисана према потребама корисника.