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VSK 威視康 — Cognex 官方授權 PSI 系統整合商
食品飲料 2018/03/01

OCR 文字辨識
CCD 機器視覺系統

食品飲料工廠如何透過 CCD 進行 OCR 文字辨識?

COGNEX IN SIGHT 2800 應用於食品飲料產線視覺檢測,協助達成品質追溯、降低召回風險、提升檢出率與產能釋放。

KEY RESULTS · 關鍵成效

檢出率 / 辨識率

導入前

人工或規則式方案不穩

導入後

視 POC 條件穩定提升

依產線現場樣本實測為準

追溯完整性

導入前

部分批次紙本

導入後

100% 電子歸檔

符合 GMP / IATF / FDA 等規範

人力釋放

導入前

專人駐點目檢 / 抄寫

導入後

自動化檢測 + 異常通報

依產線節拍與班別配置試算

VIDEO · 類似應用影片

類似應用影片

影片來源:VSK 威視康 YouTube 頻道(同類應用參考,非本案實機影像)

CHALLENGE · 產線挑戰

食品飲料工廠對生產日期、有效期限與批號的判讀,傳統人工目測在高速產線下漏判率高、且難以追溯。包裝材質多樣(PET 瓶、鋁箔封口、金屬罐、玻璃瓶、軟性塑膠袋)造成噴印對比落差大;CIJ 連續噴墨、雷雕、壓印等不同噴印方式在低對比、字符變形場景下,規則式 OCR 失敗率高。

SOLUTION · 應用方案

本案採 Cognex In-Sight 2800 智慧相機搭配 OCRMax(規則式)+ Edge Learning / ViDi Read(深度學習)雙引擎並聯。OCRMax 先處理穩定的噴印 / 熱轉印字元(單次推論毫秒級);遇到鋁箔皺褶、霧化噴印、雷雕等規則寫不出的場景,ViDi Read 以少量標註樣本補位,並透過 PoE / Ethernet/IP 回 PLC 完成日期 / 批號 / 條碼整合追溯。

RESULT · 導入成果

  • 檢出率 / 辨識率:視 POC 條件穩定提升(依產線現場樣本實測為準)
  • 追溯完整性:100% 電子歸檔(符合 GMP / IATF / FDA 等規範)
  • 人力釋放:自動化檢測 + 異常通報(依產線節拍與班別配置試算)

📌 重點摘要

  • 食品飲料工廠如何透過 CCD 進行 OCR 文字辨識。
  • VSK 工程師可依您提供的 OK / NG 樣品實測評估。
  • 內含完整選型對照表、典型應用情境、與工程師 FAQ。

適用 Cognex 機型對照

  • In-Sight 2800內建 ViDi Edge Learning 與規則式工具,無需 PC 即可部署、適合食品包裝產線 OCR 入門。
  • In-Sight 3800更高解析度與工具組,適用多目標瓶身、噴印日期 + 批號 + EXP 多行讀取。
  • In-Sight D900Cognex 第一款專為深度學習設計的智慧相機,當 OCR 場景複雜(變形、低對比、混排字體)時的首選。
  • VisionPro + ViDi:PC-based、高速多相機架構、量大產線專案。

規格與檢測節拍〔以 datasheet 為準〕,由 VSK 工程師依現場樣本與光學配置實測後給出建議。

食品飲料 OCR 演算法對應:OCRMax 還是 ViDi Read?

食品飲料產線最常見的兩種 OCR 演算法路線:

  • Cognex OCRMax(規則式):採用 PatMax 字元定位與內建字型庫,適合噴印 / 雷射打標品質穩定、字元變化有限的瓶身、紙盒、鋁箔封口。設定快、結果可解釋、單次推論毫秒級。
  • Cognex ViDi Read(AI 深度學習):面對鋁箔皺褶、霧化噴印、低對比、字體扭曲時,傳統 OCR 失敗率高。ViDi Read 透過少量標註樣本就能學會「人眼看得懂、規則寫不出來」的字元,是 OCRMax 的補位方案。

實務上 VSK 工程師會先用 OCRMax 試跑客戶 OK / NG 樣品,若一階段穩定讀取率不足,才升級到 ViDi Read 雙引擎並聯。

典型食品飲料 OCR 應用場景

  • PET 飲料瓶身噴印「製造日期 / 有效期限 / 批號」三行讀取與比對。
  • 鋁箔封口、易開罐底鋼印日期辨識(弧面、低對比、反光)。
  • 食品紙盒側邊噴印 Lot 追溯碼。
  • 玻璃瓶反光標籤上的有效期限 + GS1-128 / GS1-DataMatrix 並排讀取。

更多瓶蓋 / 包裝視覺案例:食品飲料瓶蓋外觀檢測案例

工程師 FAQ

Q1:產線高速跑、相機跟不上怎麼辦?
選用高 frame rate 智慧相機 + 全域快門感光元件,搭配閃光觸發。實際吞吐由 VSK 工程師依現場節拍評估。

Q2:字會微微旋轉或偏移,OCR 會誤判嗎?
OCRMax 內建 PatMax 字元定位,容忍角度與大小變化〔以 datasheet 為準〕。極端變形場景則切到 ViDi Read。

Q3:需要 PC 或可以智慧相機獨立運作?
In-Sight 2800 / 3800 / D900 為智慧相機,可獨立判讀並透過 PoE / Ethernet/IP 回 PLC,無需額外工控機。

食品飲料日期 / 批號 OCR 的演算法選型

食品 / 飲料包裝的日期 / 批號 OCR 是 HACCP / FSSC 22000 追溯的核心;依噴印方式選對 OCR 工具,能省下大量光源優化時間:

噴印方式 特性 推薦工具
熱轉印 / 標籤印刷清晰、高對比OCRMax
CIJ 連續噴墨點陣字符、可能模糊OCRMax + 多色光優化
TIJ 熱噴墨清晰、彩色可能OCRMax
雷雕凹槽字符、低對比ViDi Read + Dark Field
壓印(emboss)立體字符ViDi Read + 低角度側光

材質 vs 光源建議

  • 紙盒:環形 / Dome 漫射光,標準配置即可。
  • 玻璃瓶:背光透視(標籤透明) 或同軸光(標籤不透明)。
  • 金屬罐:同軸光 + 偏振片消除鏡面反光。
  • 軟性包裝(PE / PET 袋):低角度側光突顯雷雕,或 Dome 對應透明印刷。

機型對照

  • 單一規格、清晰噴墨In-Sight 2800 + ViDi EL Read(Edge Learning OCR)內建
  • 多 SKU、高速 + 多檢測項In-Sight 3800 + OCRMax + PatMax 對位
  • 雷雕 / 低對比 / 字符形變In-Sight D900 ViDi Read

HACCP / FSSC 22000 / GS1 條碼整合由整合方規劃;VSK 提供視覺系統選型與 POC 服務。

客戶背景

本案應用於食品飲料產線視覺檢測場景;產線特性與品質壓力依客戶實況而異。基於專案保密原則,本頁以 A 廠 / B 廠等代號標示,KPI 數字為類似專案的典型成效範圍。法規 / 規範要求視產業類別而定(例:HACCP、ISO 22000、FSSC 22000)。

系統配置

本案以 COGNEX IN SIGHT 2800 為視覺主機,依產線實況設計光學與整合方案:

  • 視覺主機:COGNEX IN SIGHT 2800(依產品 datasheet 規格為準)
  • 光學設計:依工件反光 / 對比 / 視野於 POC 階段測試(同軸光 / 條形光 / Dome 光 / 偏振)並 over-design 30-50% 強度餘量
  • 觸發機制:光電開關 / Encoder / PLC 訊號觸發;高速場景搭配 Strobe LED 凍結影像
  • 通訊介面:PROFINET / Ethernet/IP / TCP/IP / Modbus TCP 與 PLC / MES / 剔除站對接
  • 影像追溯:NG / OK 影像 + 檢測數值 + 時間戳 + 批號自動歸檔,符合產業追溯規範

商業價值

  • 品質提升:自動化檢測降低漏判與客訴風險、減少召回成本
  • 追溯完整:每件影像 + 檢測數值可追溯,符合產業稽核要求
  • 產能釋放:自動化檢測釋放 QC 人力轉至更高附加價值工作
  • ROI 回收:依產線複雜度 6-18 個月回收期,VSK 可依您的具體成本結構試算

機器視覺導入的失敗模式分析

機器視覺方案在產線實況下常見的失敗模式可歸為四類。第一,光源 / 工件反光配置不當 — 不同材質(金屬 / 塑膠 / 玻璃 / 透明膜)反光特性截然不同,環形光 / 同軸光 / Dome 光 / 偏振於不同工件表現差異很大,需於 POC 階段以實際樣品測試確認最佳配置。第二,邊界樣品判定不穩 — 訓練樣本若僅含明顯 OK / NG,未涵蓋極輕微缺陷(極小刮痕 / 微弱字符變異),AI 模型容差設定難以對齊產線實況。第三,產線高速振動與位置變異 — 高速輸送帶振動可能使工件於相機前位置漂移 + 旋轉,視覺工具 ROI 浮動定位(PatMax / Edge Learning)+ 機構治具夾持需協同設計。第四,環境漸進變化 — 鏡頭髒污、光源老化、原料 / 模具切換、季節溫濕度差異會讓辨識率漸進下降,需建立定期維護與重訓練機制。

降低失誤的工程實務:POC 階段須收齊邊界樣品作為容差設定基準;光源 over-design 比 POC 需求高 30-50% 強度與均勻度,預留產線環境變異緩衝;定期維護每月清潔鏡頭與光源、每月抽樣對照 AI 判斷、必要時補訓練。產業追溯 / 認證規範由整合方主導,VSK 提供視覺端的辨識率穩定度與量化報告。

為什麼選擇 Cognex PSI 系統整合商

機器視覺導入的成敗,遠超過「相機規格表上的數字」。VSK 威視康累積在台灣製造業 10 年以上的整合經驗中,反覆觀察到三個關鍵失敗點:第一,沒做 POC 直接下單,產線上線後才發現節拍跟不上、邊界樣品判定不穩、辨識率達不到產線可接受水準。第二,光源沒有 over-design 餘量,產線環境光變化(季節 / 班別 / 鏡頭髒污)後辨識率明顯下降,每月需大量人工微調。第三,視覺與機構 / I/O 分工模糊,整合方對 PROFINET / EtherNet/IP / MES 字串比對規範不熟悉導致延宕。Cognex PSI(Premier Solution Integrator)認證的訓練重點,正是上述三項:以系統化方法做 POC 評估、依產線實況設計光源餘量、與設備工程師對接 I/O 與通訊細節。

導入後的服務模式:VSK 設備保固 1 年(自出貨日起算),教育訓練依專案客製。

相關常見問題(連到完整解析)

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官方參考來源

HACCP 食品安全管制系統FSSC 22000 食品安全認證GS1 標準

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近期,威視康拜訪了許多工廠,推廣機器視覺系統 OCR 文字辨識的強大功能,

CCD 機器視覺系統特別受到了食品、飲料、生技、製藥工廠的青睞。

OCR 究竟可以運用在哪些項目上?文字辨識又可以做到甚麼程度?

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威視康 VSK 機器視覺專家 - OCR 文字辨識│CCD 機器視覺系統

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本文涉及之 機器視覺、AI 視覺、AOI 視覺檢測、瑕疵檢測、機器視覺整合相關方案,VSK 威視康可依現場提供 Cognex 設備選型建議。Cognex 康耐視為頂級工業視覺品牌,VSK 為 Cognex 官方 PSI 認證系統整合商。

PRODUCTS USED · 本案採用

本案採用的 Cognex 產品

FAQ · 客戶常見問題

關於這個案例的常見問題

OCRMax 規則式與 ViDi Read 深度學習怎麼選? +
OCRMax 適合噴印 / 雷射打標品質穩定、字元變化有限的瓶身、紙盒、鋁箔封口,設定快、結果可解釋、單次推論毫秒級。ViDi Read 適合鋁箔皺褶、霧化噴印、低對比、字體扭曲等規則寫不出的場景。
產線高速跑、相機跟不上怎麼辦? +
選用高 frame rate 智慧相機 + 全域快門感光元件,搭配閃光觸發凍結影像。實際吞吐由 VSK 工程師依現場節拍評估,必要時搭配 D900 或 VisionPro 多相機架構。
字會微微旋轉或偏移,OCR 會誤判嗎? +
OCRMax 內建 PatMax 字元定位,容忍角度與大小變化〔以 datasheet 為準〕。極端變形場景則切到 ViDi Read 深度學習雙引擎並聯。
需要 PC 或可以智慧相機獨立運作? +
In-Sight 2800 / 3800 / D900 為智慧相機,可獨立判讀並透過 PoE / Ethernet/IP 回 PLC,無需額外工控機。VisionPro 為 PC-based 架構,適合多相機高速產線專案。
鋁箔封口、易開罐底鋼印日期辨識怎麼處理? +
弧面、低對比、反光環境通常用 ViDi Read 深度學習。設定時 VSK 工程師會試多種光源(同軸、低角度、紅 / 藍光)找出最高對比配置,再決定演算法路線。
REFERENCES · 引用標準與規範

📚 案例引用標準

本案例涉及之國際 / 在地標準與規範(標準內容請洽各主管機關官方來源):

  • HACCP 危害分析關鍵控制點
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