隐形眼镜的颜色瑕疵的检测方法及检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明关于一种隐形眼镜的颜色瑕疵的检测方法及检测系统，检测方法包括以下步骤：提供三个不同波长的检测光源于隐形眼镜的同一侧；提供摄像元件于该隐形眼镜的相对于该些检测光源的另一侧；分别利用各该检测光源照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该隐形眼镜进行摄像，分别取得三相对应的影像；分别计算各该影像的平均灰阶值；将三影像的平均灰阶值转换为色相评估值；以及将该色相评估值与门槛值范围比对，以判断该隐形眼镜是否具有颜色瑕疵。本发明所提出的隐形眼镜的颜色瑕疵检测方法及检测系统，可有效地辨别隐形眼镜上的及颜色瑕疵与异物瑕疵，避免将良品误判为不良品，造成生产成本提高。
【专利说明】
隐形眼镜的颜色瑕疵的检测方法及检测系统
技术领域
[0001] 本发明有关于一种应用于隐形眼镜上的瑕疵检测方法及检测系统，尤其是一种可 以有效检测隐形眼镜上是否具有颜色瑕疵的检测方法及检测系统。
【背景技术】
[0002] -般在隐形眼镜制作完成后，会经由自动光学检测系统（Automatic optical inspection system，A0I)来进行隐形眼镜的颜色瑕疵检测。颜色瑕疵是指因制程上变异所 造成的，此种瑕疵为直接形成于隐形眼镜上而无法以外力消除。因此，当隐形眼镜一旦检测 出有颜色瑕疵时，即被判定为不良品。
[0003] 但根据目前的检测方式，颜色瑕疵与异物瑕疵很难区分，因为两者在进行自动光 学检测时，所截取的影像皆显现出黑点，故无法有效辨别此两种瑕疵。且根据异物的尺寸大 小，有些异物瑕疵是可被判定为良品，因此当这些可当良品的异物瑕疵被误判为颜色瑕疵 时，误判率提高，生产成本就会增加。
[0004] 对于颜色瑕疵及异物瑕疵的检测，已知检测方法是采用彩色数码相机或单色相机 对隐形眼镜进行摄像，接着对影像进行特征值运算及瑕疵判别，然而此两种方法却各有其 缺点。
[0005] -般的彩色数码相机是将拜尔滤镜（Bayer filter)加装在电荷親合元件 (Charge-coupled Device，CCD)上，即通过滤光片的方式来得到彩色影像，由于拜尔滤镜为 每四个像素形成一个单元，一个像素过滤红色、一个像素过滤蓝色，两个像素过滤绿色，利 用颜色值内插法以得到各像素的实际值，故撷取到的影像颜色会失真且解析度较差，因此 在判别颜色瑕疵及异物瑕疵时，会有误判的情况发生。
[0006] 而单色相机只能感应光的强弱而无法分辨色彩，其灵敏度、锐利度及对比度虽较 彩色数码相机高，但其缺点为无法有效地分辨隐形眼镜上的异物瑕疵以及颜色瑕疵。
[0007] 因此，目前仍需要一种可以有效分辨隐形眼镜的颜色瑕疵及颜异物瑕疵，避免镜 片在检测过程中因为误判而造成不良品产生，进而提高生产成本。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于检测隐形眼镜上的颜色瑕疵检测方法 及检测系统，不仅可保留影像的锐利度及对比度，又可保留影像的色彩资讯以有效地辨别 隐形眼镜上的颜色瑕疵及异物瑕疵，避免良品被误判为不良品，以降低报废不良品的成本。
[0009] 本发明提供一种隐形眼镜的颜色瑕疵的检测方法，其包含以下步骤：（A)提供具有 第一波长范围的第一检测光源、具有第二波长范围的第二检测光源以及具有第三波长范围 的第三检测光源于隐形眼镜的同一侧；（B)提供摄像元件于该隐形眼镜的相对于该第一检 测光源、该第二检测光源以及该第三检测光源的另一侧；（C)利用该具有第一波长范围的第 一检测光源照射并照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该隐形眼镜进行摄像，以取得相对 应的第一影像;利用该具有第二波长范围的第二检测光源照射并照射该待隐形眼镜，以该 摄像元件对该隐形眼镜进行摄像，以取得相对应的第二影像;利用该具有第三波长范围的 第三检测光源照射并照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该隐形眼镜进行摄像，以取得相 对应的第三影像；（D)分别计算该第一影像、该第二影像以及该第三影像的平均灰阶值，（E) 将该第一影像、该第二影像以及该第三影像的平均灰阶值转换为色相评估值；以及(F)将该 色相评估值与门槛值范围进行比对，以判断该待检测隐形眼镜是否具颜色瑕疵。
[0010] 依据本发明的一实施方式，于隐形眼镜检测方法中的步骤(A)，该第一波长范围为 620nm至750nm，该第二波长范围为495nm至570nm，该第三波长范围为450nm至475nm。
[0011] 依据本发明的一实施方式，于隐形眼镜检测方法中的步骤(B)，摄像元件为单色相 机。
[0012] 依据本发明的一实施方式，于隐形眼镜检测方法中的步骤(E)，将平均灰阶值转换 为色相评估值的方法可通过HSV色彩系统或HSL色彩系统进行转换。
[0013] 本发明亦提供一种隐形眼镜的颜色瑕疵的检测系统，其包括:载具用以放置隐形 眼镜;三个检测光源，其包括用以对隐形眼镜发射出具有第一波长范围的第一检测光源、对 隐形眼镜发射出具有第二波长范围的第二检测光源以及对隐形眼镜发射出具有第三波长 范围的第三检测光源;摄像元件分别对应该第一波长范围的第一检测光源，摄像元件以对 该待检测隐形眼镜摄取相对应的第一影像;对应该第二波长范围的第二检测光源，摄像元 件以对该隐形眼镜摄取相对应之第二影像；以及对应该第三波长范围的检测光源，摄像元 件以对隐形眼镜摄取相对应的第三影像;计算元件，其耦接于该摄像元件，用以分别计算该 第一影像、该第二影像及该第三影像的平均灰阶值;转换元件，其耦接于该计算元件，用以 将该第一影像、该第二影像及该第三影像的平均灰阶值转换为色相评估值；以及比对元件， 其耦接于该转换元件，用以将该色相评估值和门槛值范围进行比对，以判别该待检测隐形 眼镜上是否具有颜色瑕疵。
[0014] 依据本发明之一实施方式，于隐形眼镜检测系统中的第一波长范围为620nm至 750nm，该第二波长范围为495nm至570nm，该第三波长范围为450nm至475nm。
[0015] 依据本发明的一实施方式，于隐形眼镜检测系统中的摄像元件为单色相机。
[0016] 依据本发明的一实施方式，于隐形眼镜检测系统中的转换元件可通过HSV色彩系 统或HSL色彩系统进行转换。
[0017] 依据本发明的一实施方式，该三个检测光源设置于该隐形眼镜的同一侧。
[0018] 依据本发明的一实施方式，该摄像元件设置于该隐形眼镜相对于该三个检测光源 的另一侧。
[0019] 与现有技术相比，本发明所提出的隐形眼镜的颜色瑕疵检测方法及检测系统，可 有效地辨别隐形眼镜上的及颜色瑕疵与异物瑕疵，避免将良品误判为不良品，造成生产成 本提尚。
[0020] 为进一步说明本发明的技术特征及所达到之功效，以较佳的实施例及配合详细的 说明如后。
【附图说明】
[0021] 为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说 明如下：
[0022] 图1绘示依照本发明的一实施方式的隐形眼镜检测系统的示意图。
[0023] 图2绘示依照本发明的另一实施方式的隐形眼镜检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式知较佳实 施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
[0025] 请参阅图1，其绘示依照本发明的一实施方式的隐形眼镜检测系统的示意图。
[0026]如图1所示，本发明的隐形眼镜检测系统100包括三个检测光源、载具40、摄像元件 50、计算元件60、转换元件70以及比对元件80,其中，三个检测光源分别具有不同波长范围。
[0027] 三个分别具有不同波长范围的检测光源，分别为具有第一波长范围的第一检测光 源10、具有第二波长范围的第二检测光源20以及具有第三波长范围的第三检测光源30,以 分别对隐形眼镜发射出相对应的光线。其中，第一波长范围为620nm至750nm，第二波长范围 为495nm至570nm，第三波长范围为450nm至475nm。
[0028] 如图1所示，此三个检测光源可同时固定于转盘300上，通过转盘300的旋转分别对 隐形眼镜90发射光线，但并不限于此。于本发明的一或多个实施例中，此三个检测光源分别 为红色检测光源、绿色检测光源以及蓝色检测光源，例如第一检测光源10为红色检测光源， 第二检测光源20为绿色检测光源，第三检测光源30为蓝色检测光源。
[0029]载具40,其用以放置隐形眼镜90,载具40形状可为圆弧形或为矩形，并不限于此。 载具40中通常有设置水溶液，避免隐形眼镜90因缺水而产生变形。
[0030]摄像元件50,其用以对应前述具有第一波长范围的第一检测光源10、具有第二波 长范围的第二检测光源20以及具有第三波长范围的第三检测光源30的范围，对隐形眼镜90 撷取相对应的影像。例如，摄像元件50对应具有第一波长范围的第一检测光源10,对隐形眼 镜90摄取相对应的第一影像;摄像元件50对应具有第二波长范围的第二检测光源20,对隐 形眼镜90摄取相对应的第二影像;摄像元件50对应具有第三波长范围的第三检测光源30， 对隐形眼镜90摄取相对应的第三影像。
[0031]在本发明的一或多个实施例中，此摄像元件50例如可为电荷親合元件(Charge-coupled Device，CCD) 或具互补式金属半导体 （Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)的相机。在本发明的一或多个实施例中，摄像元件50为电荷親合器单 色相机。在本发明的一或多个实施例中，第一检测光源10为红色检测光源，其对应照射隐形 眼镜90,摄像元件50对隐形眼镜90截取第一影像;接着，第二检测光源20为绿色检测光源， 其对应照射隐形眼镜90的，摄像元件50对隐形眼镜90截取第二影像;最后，第三检测光源30 为蓝色检测光源，其对应照射隐形眼镜90,摄像元件50对隐形眼镜90截取第三影像。
[0032]计算元件60,其耦接于摄像元件50,用以分别计算第一影像、第二影像、第三影像 的平均灰阶值。也就是将各影像中的各个画素的灰阶值加总，进行平均值的计算。在本发明 的一或多个实施例中，三个检测光源分别为红色检测光源、绿色检测光源以及蓝色检测光 源，经摄像元件50对隐形眼镜90摄取第一影像、第二影像以及第三影像后，经计算元件60， 例如为电脑，以计算各影像灰阶值计算，随后可得到对应第一影像的红色灰阶平均值、对应 第二影像的绿色的灰阶平均值以及对应第三影像的蓝色的灰阶平均值。
[0033]转换元件70,其耦接于该计算元件60,用以将前述第一影像的平均灰阶值、第二影 像的平均灰阶值、第三影像的平均灰阶值转换为色相评估值。转换的方式例如可通过HSV色 彩系统或HSL色彩系统，其中H表示色相（Hue)、S表示饱和度（Saturation)、V表示明度 (Value)、L表示亮度L(Lightness)。例如通过HSV色彩系统进行转换时，其转换公式如下：
[0034]
[0035]于上式中，h为色相评估值，r表示红色的灰阶值，g表示绿色的灰阶值，b表示蓝色 的灰阶值，max表示r、g、b中的最大者，min表示r、g、b中的最小者。此h值的范围为0至360。 [0036]前述转换元件70可内储于电脑程式产品中，当电脑载入该程式并执行后，可完成 此步骤。
[0037]比对元件80,其耦接于转换元件70,用以将色相评估值和门槛值进行比对，以判别 隐形眼镜90上是否具有颜色瑕疵。比对元件80中的门槛值产生方法可依检测人员实验所得 而预先设定，并不以任一特定方法为限，且此门槛值可预先储存于比对元件80内的内建记 忆体(图未绘示），或内储于电脑程式产品中，当电脑载入此程式并执行后，可完成此步骤。 [0038]接着，请一并参阅图1及图2,图2绘示依照本发明的一实施方式的隐形眼镜检测方 法的流程图200。
[0039]步骤S21中，提供三个检测光源，三个检测光源分别为具有第一波长范围的第一检 测光源10、具有第二波长范围的第二检测光源20及具有第三波长范围的第三检测光源30， 三个检测光源设置于隐形眼镜90的同一侧。其中，第一波长范围为620nm至750nm，第二波长 范围为495nm至570nm，第三波长范围为为450nm至475nm。
[0040] 步骤S22中，提供摄像元件50于隐形眼镜90的相对三个检测光源的另一侧(或相反 侧）。此摄像元件例如可为电荷親合元件(Charge-coupled Device，CCD)或具互补式金属半 导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CM0S)的相机。在本发明的一或多个实 施例中，摄像元件为电荷耦合器单色相机。
[0041] 步骤S23中，利用各波长范围的光源分别照射隐形眼镜，藉由摄像元件对隐形眼镜 进行摄像以取得三个不同影像，具体的例如，利用具有第一波长范围的第一检测光源10照 射位于载具40中的隐形眼镜90,并藉由摄像元件50对隐形眼镜90进行摄像，以取得相对应 的第一影像;接着，再利用具有第二波长范围的第二检测光源20照射位于载具40中的隐形 眼镜90,并对隐形眼镜90进行摄像，以取得相对应的第二影像;最后，利用具有第三波长范 围的第三检测光源30照射位于载具40中的隐形眼镜90,并对隐形眼镜90进行摄像，以取得 相对应的第三影像。
[0042]步骤S24中，藉由计算元件60分别对第一影像、第二影像及第三影像进行平均灰阶 值的运算，也就是将各影像中的各个画素的灰阶值加总，进行平均值的计算。在本发明的一 或多个实施例中，计算元件60可包含电脑。
[0043]步骤S25中，藉由转换元件70将三个影像的平均灰阶值转换为色相评估值。转换的 方式例如可通过HSV色彩系统或HSL色彩系统。
[0044]步骤S26中，藉由比对元件80将色相评估值与门槛值进行比对，以判断该待检测隐 形眼镜是否具有颜色瑕疵。门槛值的设定可依据检测人员的实验所得进行设定，并不限于 特定方法。当色相评估值落于门槛值的范围内，则表示待检测隐形眼镜具有异物瑕疵。反 之，当色相评估值未落于此门槛值范围内，即大于门槛值范围的上限或小于门槛值下限，则 表示待检测隐形眼镜具有颜色瑕疵。
[0045] 通过实验证明，本发明利用上述检测方法及检测系统对8片待检测隐形眼镜进行 检测，所使用的检测光源分别为红色检测光源、绿色检测光源以及蓝色检测光源。首先使用 红色检测光源照射待检测隐形眼镜时，摄像元件截取到相对应的第一影像;接着使用绿色 光源照射待检测隐形眼镜时，摄像元件摄取到相对应的第二影像;最后使用蓝色光源照射 待检测隐形眼镜时，摄像元件截取到相对应的第三影像，各影像的平均灰阶值计算如表1所 示。接着，通过HSV色彩系统，将此三个平均灰阶值转换成色相评估值，再与预设的门槛值范 围进行比对，预设门槛值范围例如为40至300之间。
[0046] 当色相评估值落于40至300的范围内，则表示待检测隐形眼镜具有异物瑕疵。反 之，当色相评估值小于等于40或大于等于300，则表示待检测隐形眼镜具有颜色瑕疵。
[0047] 表一：
[0050] 承上所述，依本发明所提出的隐形眼镜的颜色瑕疵检测方法及检测系统，可有效 地辨别隐形眼镜上的及颜色瑕疵与异物瑕疵，避免将良品误判为不良品，造成生产成本提 尚。
[0051] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技 术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因 此，本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。
【主权项】
1. 一种隐形眼镜的颜色瑕疵的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤： (A) 提供具有第一波长范围的第一检测光源、具有第二波长范围的第二检测光源以及 具有第三波长范围的第三检测光源于隐形眼镜的同一侧； (B) 提供摄像元件于该隐形眼镜的相对于该第一检测光源、该第二检测光源以及该第 三检测光源的另一侧； (C) 利用该具有第一波长范围的第一检测光源照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该 隐形眼镜进行摄像，以取得相对应的第一影像； (D) 利用该具有第二波长范围的第二检测光源照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该 隐形眼镜进行摄像，以取得相对应的第二影像； (E) 利用该具有第三波长范围的第三检测光源照射该隐形眼镜，并以该摄像元件对该 隐形眼镜进行摄像，以取得相对应的第三影像； (F) 分别计算该第一影像、该第二影像以及该第三影像的平均灰阶值； (G) 将该第一影像、该第二影像以及该第三影像的平均灰阶值转换为色相评估值；以及 (H) 将该色相评估值与门槛值范围进行比对，以判断该待检测隐形眼镜是否具有颜色 瑕疵。2. 如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于步骤(A)的该第一波长范围为620nm至 750nm，该第二波长范围为495nm至570nm，该第三波长范围为450nm至475nm。3. 如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于步骤(B)的该摄像元件为单色相机。4. 如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于步骤(E)中，该平均灰阶值转换为色相 评估值的步骤可通过HSV色彩系统或HSL色彩系统进行转换。5. -种隐形眼镜的颜色瑕疵的检测系统，其特征在于，该检测系统包括： 载具，其用以放置隐形眼镜； 三个检测光源，其包括对隐形眼镜发射出具有第一波长范围的第一检测光源、对隐形 眼镜发射出具有第二波长范围的第二检测光源以及对隐形眼镜发射出具有第三波长范围 的第三检测光源； 摄像元件，该摄像元件对应该具有第一波长范围的第一检测光源，以对该隐形眼镜摄 取相对应的第一影像;该摄像元件对应该具有第二波长范围的第二检测光源，以对该隐形 眼镜摄取相对应的第二影像；以及该摄像元件对应该第三波长范围的第三检测光源，以对 该隐形眼镜摄取相对应的第三影像； 计算元件，其耦接于该摄像元件，用以分别计算该第一影像、该第二影像及该第三影像 的平均灰阶值； 转换元件，其耦接于该计算元件，用以将该第一影像、该第二影像及该第三影像的平均 灰阶值转换为色相评估值;以及 比对元件，其耦接于该转换元件，用以将该色相评估值和门槛值范围进行比对，以判别 该待检测隐形眼镜上是否具有颜色瑕疵。6. 如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，该第一波长范围为620nm至750nm，该第 二波长范围为495nm至570nm，该第三波长范围为450nm至475nm〇7. 如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，该摄像元件为单色相机。8. 如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，该转换元件可通过HSV色彩系统或HSL色 彩系统进行转换。9. 如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，该三个检测光源设置于该隐形眼镜的同 一侧。10. 如权利要求9所述的检测系统，其特征在于，该摄像元件设置于该隐形眼镜相对于 该三个检测光源的另一侧。
【文档编号】G01N21/958GK105938088SQ201610229998
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】郑文玮, 陈威仰, 赵新民
【申请人】明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司