Q：黑色塑膠工件怎麼拍才看得清楚？深色物件視覺檢測技巧

黑色塑膠是工業視覺第二大難題

第一名：金屬反光。第二名：深色 / 黑色塑膠。

黑色塑膠的光學特性：

• 吸光率 70-90%（同等光源下亮度只有白色的 1/3-1/10）
• 邊緣對比極低（黑工件 + 黑背景 = 看不到輪廓）
• 表面反光不均（一點點光斑就會主導影像）

5 個典型應用

VSK 常見的黑色塑膠檢測場景：

1. 黑色塑膠殼（手機殼、家電外殼）— 表面瑕疵、組裝對位
2. 黑色 IC 載具 / JEDEC 托盤（半導體封裝）— 載具方向、位置
3. 黑色橡膠 O-ring（汽車、機械）— 直徑、缺口量測
4. 黑色塑膠扣件 / 螺絲（汽車、家電）— 計數、有無、方向
5. 黑色雷射打標（黑底黑字！）— 序號、批號 OCR

5 大解法

解法 1：加強光源功率（最直接）

• 黑工件需要顯著高於淺色工件的亮度
• 用工業級 LED + Strobe 模式（短時高功率）
• 配 Cognex 機型 Trigger Out 同步

解法 2：HDR 多曝光合成

• 拍 2-4 張不同曝光 → 合成
• 同時看清最暗區與最亮反光點
• Cognex In-Sight 9912 + Multi-exposure HDR

解法 3：紅外光 IR（強力武器）

• 波長 850 nm 或 940 nm IR LED
• 黑色塑膠對 IR 吸收率通常較可見光低（具體比例依材質）
• 部分塑膠在 IR 下「變半透明」可看到內部
• 需用 monochrome 機型 + 移除 / 更換 IR-cut filter；多數 Cognex In-Sight CMOS sensor 對 850 / 940 nm 仍有反應，但彩色機型內建 IR-cut filter 需處理（依 datasheet）

解法 4：背光突顯輪廓

• 從工件後方打光 → 工件變黑剪影
• 不需要照亮工件表面，只看輪廓即可
• 配 Telecentric 鏡頭達 sub-pixel 精度

解法 5：Edge Learning AI

• 黑工件邊緣對比低 → 傳統 PatMax 容易失敗
• AI 訓練後可處理低對比場景
• Cognex In-Sight 3800 + Edge Learning

解法選擇矩陣

典型情境：黑色橡膠 O-ring 量測

汽車零組件廠常見需求：

• 工件：黑色橡膠 O-ring
• 需求：內外徑高精度全檢
• 典型方案：Cognex 高解析機型 + Backlight + Telecentric 鏡頭
• 關鍵：背光把黑 O-ring 變黑剪影，邊緣對比拉到極高
• 實際可達精度與速度以樣品試打結果為準

IR 光源的應用

紅外光在黑塑膠檢測的「神效」：

案例：黑色 IC 載具方向判定

• 工件：黑色 JEDEC 載具（內裝 IC chip）
• 可見光下：載具方向辨識不出（全黑）
• 940 nm IR 光下：載具半透明，可清楚看到內部 IC 位置 → 判定方向

IR 配套需求

• LED 光源：CCS / Effilux 940 nm IR LED 環形或穹頂
• 相機：Cognex In-Sight 多數機型 CMOS sensor 對 850 / 940 nm IR 仍有反應；建議選 monochrome 機型 + 移除 / 更換 IR-cut filter（彩色機型本身有 IR-cut filter 會限制 IR 效率）
• 鏡頭：標準 C-Mount（移除 IR Cut Filter 提升 IR 效率）

工程師常見追問

Q：黑工件能用 AI 直接看穿嗎？

A：不能憑空生資料。AI 需要原始影像有特徵 — 如果工件真的看不到（純黑、無對比）AI 也無能為力。先把影像拍清楚再讓 AI 處理。

Q：黑工件 + 黑底如何處理？

A：最棘手場景。3 個方向：

1. 改背景色（白底、藍底 — 從機構端解）
2. 背光從工件後方打（變剪影）
3. IR 光穿透部分工件（若塑膠允許）

Q：黑工件 OCR 雷射打標讀取率低？

A：典型方案：同軸光 + HDR+ + ViDi EL Read（IS2800 / 3800）或 OCRMax（IS7000 / 8000 / 9000）。打標越深（深色雷射）效果越好。淺打標讀取率本來就低，建議改打標深度（機構端）。

Q：成本會比一般高多少？

A：黑工件方案通常比淺色工件方案成本較高：

• 更高功率 LED 燈光
• 可能需 HDR 機型（如 In-Sight 9912）
• 機構安裝 Backlight 較複雜

建議以您工件樣品試打結果評估是否值得投資。

→ 寄黑塑膠樣品給 VSK 試打