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作者:張彥中、陳俊彥、林欣儀、洪國峰FPGA高速即時視覺檢測應用模組設計與實現

圖形樣板比對被大量應用於工業用視覺檢測中，以找出物件位置，但是卻因為運算複雜度高而需要較長的運算時間。本文提出一個以場域可程式化邏輯陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）為基礎的高速即時視覺檢測應用模組，該模組加速圖形樣板比對常用的正規交互關聯度運算（Normalized Cross-Correlation, NCC）速度。為了改善NCC計算速度，在保持比對結果正確前提下，我們簡化NCC演算法並設計一個對應的管線化平行化處理電路架構。實驗結果顯示高速即時視覺檢測應用模組運算速度較個人電腦運算快80倍。我們將此即時樣板比對模組整合應用於LED晶粒檢測系統，進行晶粒（die）的2D位置定位。此模組也可以應用於PV與半導體的檢測或製造，另外此模組也可應用於服務型或工業機器人之視覺應用。

作者:李韋辰、林毓庭、蔡雅惠、黃國唐半導體晶圓表面化學塗布均勻度檢測

現今半導體製程中，使半導體晶圓表面可以均勻地沉積至需求的膜厚對於後續的製程是相當重要的關鍵技術。當晶圓表面化學氣相沉積（CVD）不均勻使膜厚異常將導致表面電性測試(WAT)失敗，早期偵測出膜厚不均可降低材料的浪費與增進產品良率。最快速且最低成本的檢測方式為利用機器視覺技術的非接觸檢測系統，本文提出一種根據晶圓表面膜厚度受光折射產生的色差來偵測晶圓表面膜厚均勻度之方法。本技術首先使用正常晶圓上的膜厚顏色進行色彩空間轉換以得到標準的色彩資料，透過小區域的統計比較與計算加以辨識待測晶圓的膜厚均勻度並加以標示出異常的膜厚區域。實驗結果顯示本文提出的方法可以有效偵測出晶圓表面上膜厚不均之區域，且檢測時間合於CVD的處理時間極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:陳嘉宏、張永融電路板置件檢測之簡介與探討

在現今的電子產業中，電路板是各種電子產品與儀器設備不可缺的要素。然而在電路板的製造以及組裝後的產品，都必須做好檢測以確保品質優良。電路板之自動光學檢測是目前產業最普遍使用的技術，包括電路板的定位技術、影像處理、以及軟硬體的控制等技術。本文針對電路板之自動光學檢測進行介紹，包括3種不同方式的電路板定位技術以及電路板置件之檢測項目。

作者:劉彥辰、陳慶順、仲維德、王俊傑智慧組裝：演算法與組裝案例應用介紹

如何在組裝與壓合作業過程中同時監測分析加工參數變化並提供加工品質判斷為智慧製造上所關心的一個發展議題。本文將介紹可應用在3C產品壓合組裝作業上的線上即時品質檢測技術，並於金屬屏蔽罩壓合組裝實驗平台上完成實作模擬，實驗顯示此一技術可有效提供加工過程正常與否的判斷依據。

作者:Mario Tapilouw Abraham、張奕威、王浩偉彩色共焦顯微術於機械元件量測之應用

金屬雙極板具有低成本與高機械強度的特性，但是質子交換膜燃料電池的金屬雙極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:柯順升、林昆蔚雷射感測調光模組於合板缺陷檢測系統之應用

為因應雷射工業之快速發展以及雷射應用產業之需求，本文提出一種結合雷射感測之曝光調節裝置應用在檢測系統上，此系統針對合板缺陷檢測用。利用線掃描相機擷取透射與反射過合板之白光影像，我們可以很容易分辨Line scan Camera擷取影像之合板缺陷。此外在系統中使用雷射感測曝光調節裝置，對於厚度與表面粗糙度不一的合板缺陷檢測非常有效，此檢測系統可滿足合板製造廠商生產線上等級分類與篩選之需求。

作者:李韋辰、張津魁、黃國唐、蔡雅惠從傳產到智慧製造─汽車後視鏡智動化

傳統汽車後視鏡製程缺乏完整製程資訊及可視化回饋，本研究針對各關鍵工作站以及人工檢驗站發展智慧生產技術用以提升製程之智慧，包含：（1）尺寸輪廓品質指標量測回饋技術，可將尺寸異常資訊進行計算，回饋調整參數於形切機台，更快速及有效的減少廢片的產生、大幅提昇品管品質與檢測時間；（2）智慧生產之供料及整列系統中整合使用機器手臂，並透過視覺控制手臂抓取鏡片，可有效降低人為所造成之疏失，並提昇整體產能之穩定性；（3）開發自動化雷雕與檢測技術，自動化之雷雕刻印模組避免了操作人員的職業傷害，並針對多樣化之圖樣與文字皆可進行檢測；（4）智慧生產資訊回饋雲端化技術提供使用者可於遠端查看與調整生產資訊，可加速產能的提昇及製程的調整。

作者:吳鴻材、曾惠君、周永樂、謝其懋、王俊傑基於應變感測的間接式刀具狀態監控

刀具狀態監控（tool condition monitoring, TCM）是機械加工領域中極為重要的一個環節，現行做法多為到達固定切削里程即換刀，或以人工判斷刀具狀態，但此類定期維護模式（time-based maintenance）並無法確保兩次換刀間刀具不會有異常情況發生。本文提出一種基於智慧應變感測螺栓的間接式刀具狀態監控方法，此螺栓經過特殊設計，可鎖附於車床刀具座，並可感測其切削時的應變訊號。實驗以軸承外環加工為例，針對其切削力感測訊號萃取出可呈現統計特性及波形特徵的五項關鍵特徵值，而後運用最近鄰分類器（nearest-neighbor classifier）執行加工中的即時崩刀檢測。實驗結果顯示，本文所呈現的方法於近一萬五千筆軸承外環加工訊號中具有100%的崩刀檢出率（true positive rate, TPR, 又稱hit rate），整體準確率（accuracy）亦有99.92%的水準，有利於協助使用者準確判斷換刀時機，降低不必要的停機與品質損失。

作者:王俊傑、涂康賢、何志傑軸承加工品質之線上預測方法

台灣製造業能力在全球佔有一席之地，而加工產品品質往往能決定公司營運之成敗。以低單價加工件品檢而言，若以全檢方式來控管品質穩定度所需成本較高，但若以抽檢方式，必須承擔一定的風險。以軸承加工品質檢測而言，因軸承加工速度快，約2-3秒即可完成一零組件，因此，不易達到品質全面檢測。而傳統軸承加工品質檢測方式是以人工抽樣檢測方法來確保出貨品質。此外，操作人員也可不定時線上抽樣檢測來確保加工品質，上述方法皆耗時且費力。

本文提出線上預測（in-process prediction）方法分析軸承加工後之品質結果，以達到降低軸承加工品抽樣檢測次數。因此，需完整量測加工品在加工時所產生的力量變化。透過裝設具有應變規的螺栓於加工刀具座上，擷取加工時的力量感測，並運用邏輯迴歸（logistic regression, LR）分析方法，建立軸承加工品質信賴值（confidence value, CV）之模型。本文經此線上預測分析方法，發現其預測之準確度可達到99.55%，除有效降低軸承加工品抽樣檢測次數外，且進而達到全檢之功效。

作者:張耿豪、林毓庭、邱威堯、蔡雅惠多視角3D全形貌建模與缺陷檢測技術簡介

近年來，3D深度感測元件被廣泛應用於工業自動化之領域，本文中利用3D深度感測元件所擷取之三維座標資訊（點雲）資訊進行工件姿態之估測及外觀缺陷檢測，達成彈性取放工件與檢測之目的，進一步使得機器手臂能自動化上下料、加工製造及產品篩選。傳統3D深度感測元件在進行工件建模縫合時，需透過連續鄰近3D掃描所產生的三維特徵資訊來進行縫合，因此造成建模耗時且無法適用於大範圍移動掃描等問題，本文中提出多視角3D全貌姿態估測技術以及多視角3D樣貌缺陷檢測技術，除可克服跨大視區之工件掃描及建模問題外，亦可兼具檢測工件外觀重大缺陷之功能。多視角3D全貌姿態估測技術使得視覺導引機器人（VGR）系統能夠透過獲得的影像準確地運算工件的姿態與位置，提昇夾持工件、搬運和組裝能力，搭配多視角3D樣貌缺陷檢測技術可做供件品質粗篩選後再進行後續製程，可減少製程虛工時間之損耗。

作者:李韋辰、張津魁、黃國唐、蔡雅惠光滑曲面異常之視覺檢測

本研究發展光滑表面曲度異常檢測技術，針對視覺檢測目前面臨最大困難之反光且具曲度的光滑物件表面，開發檢測技術核心演算法以及取像架構。本研究以：（1）建構可調整式光路設計，包含投射範圍、角度、位置、解析度、圖樣光路特徵，可達到抗反射及彈性檢測之需求。（2）開發適應性曲度估測技術，由特殊光路投射出的圖樣萃取影像中各圖樣特徵點資訊，建立一標準的曲度特徵模型，便可比對出待測樣本曲度異常的區域，達到曲度異常偵測之效果。透過本技術開發之成果，可應用於汽車產業之後視鏡曲度檢測。

作者:詹瑞麟、沈宗福、吳江龍、盧江溪2016全球馬達節能推動現況與趨勢

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