AOI检测的指标检出率稳定性误判率

AOI检测的指标检出率稳定性误判率
一、快，AOI快速检测的条件是什么?
AOI的检测速度分为两个阶段，1、拍摄图像;2、处理图像;因为相机的FOV有限，所以就必须通过移动X\Y平台来拍摄完整个PCB的图像，在X\Y平台的运动过程当中又要考虑摄像机什么时候开始移动、移动到什么位子、什么时候开始拍照，什么时候开始进行图像处理和分析等等，也就是说：AOI的检测速度必须协调软硬件同时工作，这里就牵涉到AOI 使用什么样的伺服系统、使用什么样的相机、使用什么样的丝杆、其核心算法又是什么?我们计算AOI的检测速度是要从进板到出板的整个时间，而不是单单从AOI本身提供的速度作为依据，因为有很多AOI的检测速度只记录了拍摄时间或者只记录了处理时间，以此使大家受蒙蔽。

二、准，AOI的准指的是有较高的检出率和较低的误判率。

也就是说AOI相当于一架天枰，必须准确的衡量误判和检出率。

AOI的准确判断跟软硬件都有密不可分的关系，当然最主要的是软件的核心算法，目前AOI种类繁多，算法也各不相同，有使用该边缘检测、法则判断、矢量分析、模板比较和统计建模等等，虽然不能一言定论孰优孰劣，但从实际应用比较中可以知道，统计建模更加灵活、操作更加简单，基于数学运算方式更加准确。

统计建模必将是未来AOI发展的一个趋势。

初次之外，硬件的要求也是相对比较严格的，比如说相机，相机是AOI眼睛，一个好的相机固然能够捕捉到优质的图像，这里不得不提到一个像素的问题，经常有朋友问AOI的像素是多少，大家以为像素越高其检测效果就更高好，更准确，其实不然，为什么呢?首先得明白几个基本概念：相机像素、相机的分辨率和拍摄范围FOV。

相机像素是指这个相机总共有多少个感光晶片，通常用万个为单位表示，以矩阵排列，例如3百万像素、2百万像素、百万像素、40万像素。

百万像素相机的像素矩阵为W*H=1000*1000.相机分辨率，指一个像素表示实际物体的大小，用um*um表示，AOI常用的分辨率有30um,25um,20um,18um,15um等。

数值越小，分辨率越高。

FOV是指AOI相机实际拍摄的面积，以毫米×毫米表示。

FOV是由像素多少和分辨率决定的。

相同的相机，分辨率越大，它的FOV就越小。

例如1K*1K的相机，分辨率为20um,则他的FOV=1K*20 ×1k*20=20mm ×20mm，如果用30um的分辨率，他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。

Z 在图像中，表现图像细节不是由像素多少决定的，而是由分辨率决定的。

分辨率是由厂商选择的镜头焦距决定的。

如果一家AOI采用20um分辨率，对于1mm*0.5mm的零件，它总共占用像素1/0.02 ×0.5/0.02=50×25个像素，如果采用30um的分辨率，表示同一个元件，则有1/0.03×0.5/0.03=33×17个像素，显然20um的分辨率表现图像细节方面好过30um的分辨率。

o蓕既然像素的多少不决定图像的分辨率(清晰度)，那么大像素相机有何好处呢?答案只有一个：减少拍摄次数，提高AOI的测试速度。

1个是1百万像素，另1个是3百万像素，清晰度相同(分辨率均为20um),第1个相机的FOV是20mm×20mm=400平方mm，第二个相机的FOV是1200平方mm,拍摄同一个PCB，假设第1个相机要拍摄30个图像，第2个相机则只需拍摄10个图像就可以了。

显然，我们用户没必要太深入全面了解AOI的相机，但相机作为AOI的一个重要部件，我个人认为，从以下几个方面简单评价就已经足够了：
1、了解相机的分辨率,例如要测试英制0402元件，至少需要25um的分辨率。

2、看图像质量是否清晰，对比度是否好，是否能将我们关心的特征部分表现出来。

因为图像质量不仅决定于相机，还决定于镜头、采集卡和光源等。

3、要关注AOI的整体测试速度，而不是关注像素多少。

像素多固然对速度有
好处，但AOI的测试速度是由XY平台的移动、相机的拍摄性能、图像处理速度、整个系统的优化等综合因素决定,作为用户来讲，我们考虑的是最终的测试速度.
有些商家强调是多少多少像素，可能给我们用户一个误解，认为像素多的相机就好，就贵，就高档。

其实，还有许多其它参数来衡量一个相机的综合价值，例如数字相机好过模拟相机，CCD的好过CMOS的，3CCD相机好过单CCD彩色相机，单CCD彩色相机贵过黑白相机，飞行拍摄相机好过逐行扫描相机，逐行扫描相机好过隔行扫描相机，帧率快的相机好过帧率慢的相机，还有不同的接口方式，不同厂家的晶片，等等等等......我本人见过一款3百万像素的AOI，采用CMOS晶片，1394传输，市场价格低于4千人民币。

也见过1款1百万像素的相机，3CCD的，网上报价为9万人民币。

虽然这个价格不能说明一切，但一分价格一分货，至少对我们理解相机的优劣上有点参考，事实上这两种相机的图像质量差别非常大。

像素多固然有他的好处，但也有他的一些不足，例如可能图像变形大、FOV内照明不均匀、有较大的视场差等，需要用其它办法去弥补和克服，也可能相应增加一些成本。

但这是开发商的事情，我们关心的是图像质量、分辨率、AOI整体的测试速度以及AOI性能方面的东西，正如我们关心的是鸡蛋的味道和品质，而无需关心下蛋的母鸡一样。

三、稳，顾名思义，指AOI的稳定性，即故障的发生率，可重复性等,如果大家已经使用了AOI，肯定有这样的情况发生过：即一个程序制作完投入测试后待到关机后第二天再进行测试的时候误判大大回升，甚至有漏测的情况，这跟AOI的光源、相机有很大关系，目前来说：LED灯优于白炽灯和荧光灯、但同样的LED灯管有几分钱几毛钱和几块钱一个的，每一个灯管的波长亮度都存在一定的差异，如果一个光源没有经过严肃的灯管筛选，就必然产生光源预热不一致、亮度不一致、波长不一致等因素，从而影响测试效果，出现不稳定的情况。

其次，如果丝杆导轨的精密度不够高，就很容易经常发生偏移等现象，目前来说研磨丝杆好过普通丝杆，其次是相机的镜头，一般的工业镜头容易受环境即温度的影响，还有受周围设备的磁场*****，这些都是影响AOI稳定的因素
歐姆龍與安捷倫機器比較之我見
為了配合0201制程及無鉛錫膏的使用,公司最近配置了一台歐姆龍的光學測試儀.經過幾天對歐姆龍機器性能,程式製作及各方面的了解,比較兩種機器得出結論如下.
首先談談重中之重,也就是歐姆龍這種機器的兩個最大優點:
1. 焦距可以自動調節,並且可以在一個程式中用多個焦距測試.這一點是安捷倫的機器無可比擬的,在傳統的安捷倫SJ10﹑SJ50﹑以及SJ50二代中,鏡頭焦距的調整是要通過手動調節的,十分複雜且新手調出的效果不好,而歐姆龍可以直接在程式中設定焦距,從10CM 到25CM可以設定七種,更主要的是可以在同一程式中最多設定三種焦距,用一個鏡頭既可以看0201的小零件又可以看BGA,IC等比較大的零件.
2. 對CAD有自動校正功能.所謂校正功能就是指機器通過自身的一些設定將偏移的CAD自動移動到正確的位置.在安捷倫的機器中也有這樣的一個功能,但效果不是那麼的明顯.據歐姆龍廠商工程師介紹,歐姆龍光學測試儀是根據錫點與周圍PCB板的亮度差來確定正確的CAD位置.
其次,兩種機器都是應用光學原理中的鏡面反射與漫反射來測試的,但兩者的工作原理又有天壤之別,歐姆龍的機器有三組燈圖分別為三基色,通過三基色的不同角度反射可以得到一個彩色的畫面,可以這麼說歐姆龍使用的是彩色攝像頭,而安捷倫的鏡頭由上至下是由30度45度,45度45度,60度70度80度的一系列光圈組成,由於使用的是單色光所以它實際上使用的是一個黑白攝像頭,就我個人看來,歐姆龍的機器看得清楚安捷倫的機器看的細緻並且都支持0201和無鉛制程,在攝像頭這方面應該是戰個平手.
經過詢問安捷倫廠商得知安捷倫系列機型在轉PGO的過程中並不支持PT200,而歐姆龍的機器可以在不受任何外在條件的干擾下通過自身拍攝照片來編輯寫程序,從生產及制程的實用性考慮,我個人認為歐姆龍系列機型較方便.
再次,從測試速度 .機器的好壞實用還考慮它會不會影響生產,儘管機器測的再準再好但時間過長影響產量,那也不能算是好機器.尤其我們生產的是手機板,流水線要求速率更高.安捷倫型機器經過公司的生產實踐證明速度是符合流水線生產的.而歐姆龍型機器我以前沒有接觸過並且考慮在同一程式中切換焦距時必然會影響機器測試的速度,所以我希望在以後的實踐中進一步觀察.
以上是我在近兩天來向廠商工程師討教及自己總結得出的結果,並且對兩種機器的比較觀察仍在繼續進行中,如有重大發現,仍會做更加詳細具體的報告.
注:個人認為歐姆龍機型也會有自身的缺陷,還需要在一定的週期觀察和使用後,才可能暴露出來.。