完美隱形眼鏡需要完美視覺
隱形眼鏡製造流程的自動光學檢測 (AOI)
日拋型隱形眼鏡市場快速成長，數百萬人賴以獲得清晰舒適的視覺；因此每片鏡片的品質標準都無法妥協。搭載 AI 的自動光學檢測 (AOI) 能以產線速度執行 100% 全檢，在守護使用者安全的同時，也讓產能與良率最大化。
隱形眼鏡製造流程的自動光學檢測 (AOI)
隱形眼鏡屬於醫療器材，零缺陷是不可妥協的底線。任何微小刮痕或異物顆粒，就可能引起不適，甚至造成嚴重的眼部問題。人工檢測難以跟上每分鐘生產數百片鏡片的高產量產線，且容易出現人為疏失。
高產量隱形眼鏡生產時的線上檢測
在現代化產線上，會在泡殼包裝封口前檢測進行；此時鏡片已完全浸於生理食鹽水中。在這個階段，AOI 必須偵測出足以影響外觀與安全的關鍵缺陷，同時在高速輸送帶上維持精確的時序與重現性。
AOI 可帶來下列效益：
透過 100% 全檢保障使用者安全
全天候運作，結果穩定一致且不受疲勞影響
與產線速度吻合，不產生瓶頸
及早發現問題，提升良率
透過自動化紀錄，完全符合 FDA 21 CFR Part 11 等法規要求
隱形眼鏡製造的檢測挑戰
隱形眼鏡由透明材料製成、須在食鹽水環境中檢測、產線速度又極高，因此面臨多項獨特的檢測挑戰。
氣泡與顆粒的判讀難題：填充過程產生的氣泡在暗場影像中，外觀往往與異物顆粒幾乎一模一樣，會導致誤判並浪費良品鏡片。
低對比的微小缺陷：鏡片本身透明且浸於食鹽水中，檢測時須辨識微裂、邊緣缺損、刮痕與霧狀瑕疵；然而反射光與光學雜訊又會降低影像對比。
微米級的缺陷偵測：典型缺陷尺寸極為微小，通常寬度約為 8–20 µm、長度約為 5–100 µm。
解析度與吞吐量的取捨：可靠偵測通常要求缺陷至少涵蓋3 個畫素，因此成像解析度須達到每畫素約 3–5 µm；但檢測速度仍須跟上每分鐘數百片鏡片的節奏。
非剛體物件的量測：水合狀態下的鏡片柔軟而具彈性，若沒有精心設計的光學系統與演算法，將難以準確偵測邊緣並進行尺寸量測。
要在這些條件下達到可靠的偵測效果，必須對光源、光學、相機解析度與檢測演算法進行精心最佳化的整體搭配。
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對於無色隱形眼鏡或低對比環境下的應用，可考慮採用 SWIR 成像作為替代方案，以提升材料對比，而不必完全仰賴複雜的光源配置。
掌握光源：看見肉眼無法看見事物的關鍵
檢測浸於食鹽水中的透明隱形眼鏡，本身極具挑戰；鏡片的折射率與液體十分相近，使鏡片近乎隱形；而明場光源又會因多個曲面產生強烈眩光。
從典型的折射率數值就能看出這項挑戰：
生理食鹽水：約 1.336
水膠隱形眼鏡：約 1.40
矽水膠隱形眼鏡：約 1.42
由於差距非常小，鏡片邊界在傳統明場成像下幾乎沒有對比。
暗場光源可改變這個局面。低角度光線只會在表面與內部缺陷處產生散射，鏡片本體維持暗黑，撕裂、顆粒、氣泡等瑕疵則會在黑色背景上呈現為明亮特徵；鏡片邊緣也會浮現為清晰的圓形輪廓。
如此穩健的光學配置，可提供可靠偵測所需的高對比影像；缺陷清楚凸顯，就像陽光下的灰塵一樣無所遁形。
確保隱形眼鏡檢測可靠運作的機器視覺架構
以 Basler 相機實作可靠的工業成像
可靠的 AI 檢測始於可靠的影像。Basler 相機提供穩定、高品質的影像擷取，為後續的影像處理與 AI 分析奠定可靠的基礎。
Basler 工業視覺元件具備下列特色：
高解析度黑白全域快門相機，可針對微小缺陷帶來銳利且無失真的成像
GigE Vision 等工業介面，帶來穩定可靠的資料傳輸
精巧的相機設計，可輕鬆整合至空間有限的檢測裝置中
豐富的產品組合讓系統設計者能依需求選擇合適的解析度、速度、感光元件尺寸與介面，無論採用規則式或 AI 式檢測，皆能穩定擷取影像。
深入了解 Basler 用於透明物件檢測的視覺元件在食鹽水中檢測水合狀態的隱形眼鏡，是機器視覺中最具挑戰的光學情境之一。只要搭配正確的暗場幾何配置與穩定的成像，即使是微米級缺陷，也能在產線速度下可靠進行偵測。
隱形眼鏡檢測的關鍵重點
隱形眼鏡檢測集多項具挑戰性的成像條件於一身，包括透明材質、浸於食鹽水中、微米級缺陷，以及高速產線。
可靠的機器視覺檢測須具備下列條件：
最佳化光源，通常採用低角度暗場，以顯現透明鏡片的表面缺陷
精心設計的光學幾何配置，讓浸於食鹽水中的曲面鏡片成像更穩定
足夠的空間解析度，可偵測小至 8–20 µm 的缺陷
穩定的影像擷取，可同時支援規則式與 AI 式的檢測流程
平衡的系統設計，在維持高解析度的同時，也兼顧高產量產線所需的吞吐量
只要搭配合適的光源、光學元件與工業成像元件，機器視覺系統便能為現代化的隱形眼鏡製造提供可靠的線上檢測。