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技術概念 · GLOSSARY

Blob Analysis 連通區分析 Blob Analysis / Connected Component Analysis

工業視覺瑕疵檢測的核心工具。Blob Analysis 找出影像中「連在一起的像素區塊」並量測面積、位置、形狀、長寬比、圓度等。傳統規則式瑕疵檢測(黑點、缺料、汙染)最直接的工具,Cognex In-Sight / VisionPro 內建。

技術概念

找出影像中連在一起像素區塊並量測面積、形狀的瑕疵檢測核心工具。

DEFINITION · 完整解釋

以下由 VSK 工程師整理。涵蓋定義、原理、應用情境、與 Cognex 機型對應關係,並附常見 Q&A。

Blob Analysis 是什麼?

Blob Analysis連通區分析 / Connected Component Analysis)是工業視覺基礎工具:

  1. 影像二值化(threshold)— 把灰階轉成黑白
  2. 找連通區(connected pixels)— 把連在一起的像素 group 成「blob」
  3. 量測每個 blob 的特性 — 面積、位置、長寬比、圓度、角度。

例:檢查 PCB 上的黑點瑕疵 → Blob Analysis 找所有「黑色連通區」 → 若 blob 面積 > 閾值 → 判 NG。

Blob 量測的 12 個關鍵特徵

特徵用途
Area(面積)瑕疵大小
Centroid(中心點)位置定位
Bounding Box(邊界框)工件範圍
Width / Height(長寬)尺寸
Perimeter(周長)形狀複雜度
Roundness(圓度)圓形相似度
Elongation(細長度)條狀 vs 圓塊
Angle(角度)方向
Hole Count(孔數)blob 內部空洞
Mean Intensity(平均灰階)顏色判斷
Min / Max Intensity對比範圍
Compactness(緊湊度)形狀規則度

Blob Analysis 4 大典型應用

1. 瑕疵檢測(最常用)

  • PCB 黑點、塑膠氣泡、印刷汙染
  • 設定面積閾值 → 大於 X pixels 判 NG

2. 物件計數

  • 散裝零件數量
  • 藥錠數量、瓶罐數量

3. 形狀分類

  • 圓形 vs 長條形料件
  • 依面積 / 圓度分檢

4. 位置量測

  • 找特徵物件位置(孔、印記)
  • Pattern Matching 互補(PatMax 找已知圖樣、Blob 找未知形狀區塊)

Blob Analysis 5 大設定要點

1. 二值化閾值

  • 太低 → 雜訊也被當 blob
  • 太高 → 漏掉淺色瑕疵
  • 解法:Adaptive Threshold(依區域自動調整)

2. 最小 Blob 面積

  • 排除像素雜訊(如 < 10 pixels 視為雜訊)
  • 多數應用設 50-100 pixels minimum

3. 最大 Blob 面積

  • 排除工件本體(如工件 = 10000 pixels,blob > 5000 視為主體)

4. 形狀過濾

  • 只找圓形瑕疵:Roundness > 0.7
  • 只找條狀:Elongation > 3.0

5. 燈光對比

  • Blob 對比度差 → 二值化失敗
  • 必須先把燈光做好再用 Blob

Blob Analysis vs ViDi AI 何時切換?

場景BlobViDi AI
瑕疵特徵明確(黑點、白點)✅ 最佳overkill
瑕疵變異大(不同形狀、顏色、紋理)失敗✅ 最佳
訓練樣本少✅(不需訓練)需 30+ 樣本
速度需求高✅(ms 級)50-200 ms
工程師可調規則✅ 拖拉設定需 AI 經驗

80% 場景 Blob 夠用20% 複雜變異才用 ViDi。

Cognex Blob 工具

In-Sight Explorer 與 VisionPro 都內建:

工具軟體
Blob Tool(基礎)In-Sight Explorer EasyBuilder
CogBlobToolVisionPro(C++ / C# API)
Cog Multi-BlobVisionPro 多區段分析
3D BlobVisionPro + 3D 相機

EasyBuilder 拖拉 Blob Tool → 設定二值化 + 面積範圍即可,30 分鐘上手。

工程師常見問題

Q1:Blob 找不到瑕疵怎辦?

A:3 個排查方向:

  • 二值化失敗 — 看 binary 影像是否真的把瑕疵變黑/白
  • 面積閾值太大 — 降低 minimum area
  • 燈光不夠對比 — 先改善光源

Q2:Blob vs Edge Detection 差別?

A

  • Blob = 找「像素區塊」(含內部所有像素)
  • Edge Detection = 找「邊緣輪廓線」(只有外圍像素)

量面積用 Blob、量精確邊緣位置用 Edge Detection。

Q3:Blob 速度多快?

A:In-Sight 3800 上典型 Blob Analysis < 5 ms。可達 200 FPS 高速產線。VisionPro PC 上速度依硬體更快。

Q4:能算多個 Blob 嗎?

A可以。Cognex Blob Tool 同時輸出所有 blob 的清單與特徵。可設「找 Top 10 最大 blob」「按 area 排序」等。

想用 Blob Analysis 解決瑕疵檢測?

VSK 提供完整 Blob 設定服務:

  1. 應用評估 — Blob 是不是最佳方案?或用 ViDi AI 更好?
  2. 燈光鏡頭設計 — Blob 成敗 70% 在光源
  3. EasyBuilder 設定 — 二值化 + 過濾條件

請提供 OK / NG 樣品照片,VSK 工程師評估後會盡快與您聯繫。

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