AOI (آٹومیٹک آپٹیکل انسپیکشن)، جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، آپٹیکل امیجنگ سسٹم کے ذریعے حاصل کردہ خودکار معائنہ کا ایک طریقہ ہے۔ یہ خودکار امیج سینسنگ اور پتہ لگانے والی بہت سی ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے۔ درست اور اعلیٰ-معیار کی آپٹیکل امیجنگ اور پروسیسنگ اس کی بنیادی ٹیکنالوجیز ہیں۔
AOI ترقی کا پس منظر اور فوائد
AOI معائنہ ٹیکنالوجی کی ترقی الیکٹرانک اجزاء کے اعلی انضمام اور درستگی، تیز اور زیادہ موثر معائنہ، اور صفر نقائص کے ہدف سے پیدا ہوتی ہے۔
اس کے سب سے بڑے فوائد افرادی قوت کو بچانا، اخراجات کو کم کرنا، پیداواری کارکردگی کو بہتر بنانا، معائنہ کے معیار کو معیاری بنانا، اور انسانی غلطی کو ختم کرنا ہے۔ یہ معائنہ کے نتائج کی استحکام، تکرار اور درستگی کو یقینی بناتا ہے، جس سے مصنوعات کی خرابیوں کا بروقت پتہ لگانے اور شپمنٹ کے معیار کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔
AOI معائنہ کے بنیادی اصول
AOI معائنہ کا بنیادی اصول یہ ہے کہ کیمرہ ٹکنالوجی کا استعمال ایک مقداری گرے اسکیل ویلیو کے طور پر معائنہ کے تحت آبجیکٹ کی منعکس روشنی کی شدت کو آؤٹ پٹ کرنے کے لیے ہے۔ اس کے بعد اس قدر کا موازنہ معیاری تصویر کی گرے اسکیل قدر سے کیا جاتا ہے تاکہ نقائص کا تجزیہ، تعین اور درجہ بندی کی جا سکے۔
دستی معائنہ کے ساتھ مشابہت کا استعمال کرتے ہوئے، AOI میں استعمال ہونے والا عام LED یا خصوصی روشنی کا ذریعہ دستی معائنہ میں استعمال ہونے والی قدرتی روشنی کے برابر ہے۔ AOI میں استعمال ہونے والے آپٹیکل سینسر اور آپٹیکل لینس انسانی آنکھ کے مساوی ہیں، اور AOI کا امیج پروسیسنگ اور تجزیہ کا نظام انسانی دماغ-"دیکھنے" اور "جج" کے دو مراحل کے برابر ہے۔
AOI آلات کی ساخت
AOI معائنہ کی ورکنگ منطق کو چار مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: تصویر کا حصول (آپٹیکل اسکیننگ اور ڈیٹا اکٹھا کرنا)، ڈیٹا پروسیسنگ (ڈیٹا کی درجہ بندی اور تبدیلی)، تصویری تجزیہ (فیچر نکالنا اور ٹیمپلیٹ ملاپ)، اور خرابی کی اطلاع دینا (عیب کا سائز اور قسم کی درجہ بندی وغیرہ)۔
AOI معائنہ کے ان چار کاموں کی حمایت اور نفاذ کے لیے، AOI آلات کے ہارڈویئر سسٹم میں چار حصے شامل ہیں: ایک ورکنگ پلیٹ فارم، ایک امیجنگ سسٹم، ایک امیج پروسیسنگ سسٹم، اور ایک برقی نظام۔ یہ میکانکس، آٹومیشن، آپٹکس، اور سافٹ ویئر کو مربوط کرنے والا ایک خودکار سامان ہے۔
تصویر کے حصول کا مرحلہ
AOI تصویر کے حصول کے نظام میں بنیادی طور پر تین حصے شامل ہیں: ایک فوٹو الیکٹرک کنورژن فوٹو گرافی کا نظام، ایک روشنی کا نظام، اور ایک کنٹرول سسٹم۔
چونکہ کیپچر کی گئی تصویر کو ٹیمپلیٹ سے موازنہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس لیے حاصل کردہ تصویری معلومات کی درستگی معائنہ کے نتائج کے لیے بہت اہم ہے۔ تصور کریں کہ اگر تصویر کے حصول کا آلہ معائنہ کے تحت آبجیکٹ کے خصوصیت کے نکات کو واضح طور پر نہیں دیکھ سکتا یا ان کا پتہ نہیں لگا سکتا، تو درست پتہ لگانا ناممکن ہے۔
فوٹو الیکٹرک کنورژن فوٹوگرافی سسٹم
فوٹو الیکٹرک کنورژن فوٹو گرافی سسٹم سے مراد فوٹوڈیوڈ ڈیوائس اور اس کے ساتھ امیجنگ سسٹم ہے۔ وہ "آنکھیں" جو تصویریں حاصل کرتی ہیں، دونوں ہی فوٹوڈیوڈس کے اصول پر مبنی روشنی حاصل کرنے والی چیز سے منعکس ہوتی ہیں، روشنی کی توانائی کو برقی چارج میں تبدیل کرتی ہیں۔ یہ تبدیل شدہ چارج فوٹو الیکٹرک سینسر میں الیکٹرانک اجزاء کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے اور ایک اینالاگ وولٹیج سگنل بنانے کے لیے منتقل کیا جاتا ہے۔
پیدا ہونے والے اینالاگ وولٹیج کی شدت جذب شدہ روشنی کی شدت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ ترتیب وار آؤٹ پٹ اینالاگ وولٹیج کی قدریں 0 سے 255 تک ڈیجیٹل گرے اسکیل ویلیو میں تبدیل ہوجاتی ہیں۔ گرے اسکیل ویلیو آبجیکٹ سے منعکس ہونے والی روشنی کی شدت کو ظاہر کرتی ہے، اس طرح مختلف اشیاء کی نشاندہی کرنے کا مقصد حاصل ہوتا ہے۔
فوٹو الیکٹرک کنورٹرز کو دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: CCD (چارج-کپلڈ ڈیوائس) اور CMOS (کمپلیمنٹری میٹل-آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر)۔
مینوفیکچرنگ کے عمل اور ڈیزائن میں فرق کی وجہ سے، CCD اور CMOS سینسر کے کام کرنے کے اصول بنیادی طور پر ڈیجیٹل چارج کی منتقلی کے طریقے سے مختلف ہوتے ہیں۔
سی سی ڈی سلکان- پر مبنی سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے اور اس میں عمودی اور افقی شفٹ رجسٹر ہوتے ہیں۔ الیکٹروڈز کے ذریعے پیدا ہونے والا الیکٹرک فیلڈ چارج کو منسلک طریقے سے مرکزی اینالاگ-سے-ڈیجیٹل کنورٹر کی طرف دھکیلتا ہے۔ اس ڈھانچے اور ڈیزائن کی وجہ سے بہت سے فوٹو حساس یونٹس کو مربوط کرنا مشکل ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں پیداواری لاگت زیادہ ہوتی ہے اور بجلی کی زیادہ کھپت ہوتی ہے۔
CMOS، دوسری طرف، غیر نامیاتی سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ ہر پکسل میں اضافی الیکٹرانک سرکٹری ہوتی ہے، اور ہر پکسل کو انفرادی طور پر حل کیا جا سکتا ہے، جس سے CCDs میں پائے جانے والے چارج شفٹنگ ڈیزائن کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے۔ اس کی امیج انفارمیشن پڑھنے کی رفتار CCD چپس سے کہیں زیادہ ہے، اور زیادہ نمائش کی وجہ سے ہونے والے غیر فطری مظاہر کی تعدد جیسے کہ کھلنا اور بدبودار ہونا بہت کم ہے۔ CCD فوٹو الیکٹرک کنورٹرز کے مقابلے اس کی قیمت اور بجلی کی کھپت بھی کم ہے۔ تاہم، اس میں بھی اہم خرابیاں ہیں۔ سیمی کنڈکٹر کے عمل کے طور پر، پکسل یونٹس میں زیادہ نقائص ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے کچھ حساسیت کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ نیز، ہر پکسل کی الیکٹرانک سرکٹری کے لیے درکار اضافی جگہ کو فوٹو سینسیٹو ایریا کے طور پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔
مزید برآں، سی ایم او ایس چپ کی سطح پر فوٹو سینسیٹو ایریا سی سی ڈی چپ سے چھوٹا ہوتا ہے۔ نظریاتی طور پر، اس سے تصویری معلومات کے فوٹون کی تعداد کم ہو جاتی ہے جو جمع کی جا سکتی ہیں۔ لہذا، CMOS فوٹو الیکٹرک کنورژن عناصر کو عام طور پر ایک اعلی-شدت والے روشنی کے ذریعہ استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور ان میں زیادہ شور بھی ہوتا ہے۔
اس سے قطع نظر کہ یہ ایک CCD یا CMOS ڈھانچہ ہے، ایک فوٹو الیکٹرک کنورٹر یونٹ ایک پکسل ہے۔ قطاروں اور کالموں میں ترتیب دیئے گئے کئی فوٹو الیکٹرک کنورٹرز ایک میٹرکس بناتے ہیں، جو امیج سینسر کی تشکیل کرتا ہے۔ تصویری سینسر کی کارکردگی بنیادی طور پر ریزولیوشن، سائز یا رقبہ، حساسیت، سگنل-سے-شور کے تناسب سے ماپا جاتا ہے، جن میں ریزولوشن اور سائز سب سے اہم اشارے ہیں۔ جب ایک تصویری سینسر کسی دریافت شدہ شے کی تصویر کھینچتا ہے، تو فوٹو الیکٹرک کنورٹر کا چھوٹا سائز اور زیادہ پکسل کثافت آبجیکٹ کو زیادہ تفصیل سے "دیکھنے" کی اجازت دیتی ہے۔
لہذا، نظریاتی طور پر، فوٹو الیکٹرک کنورژن ڈیوائس میں جتنے زیادہ پکسلز ہوں گے، اتنا ہی بہتر ہے۔ تاہم، پکسلز کی تعداد میں اضافہ مینوفیکچرنگ لاگت کو بڑھاتا ہے اور پیداوار میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ لہذا، فوٹو الیکٹرک کنورژن ڈیوائس کے ساتھ ایک آپٹیکل لینس کو جوڑ کر، چھوٹی کھوجی گئی اشیاء کو فوٹو الیکٹرک کنورژن ڈیوائس پر بڑھایا اور امیج کیا جا سکتا ہے، جس سے ہائی-ریزولوشن کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ اس طرح، اصل AOI (خودکار آپٹیکل انسپیکشن) کا سامان کسٹمر کی ضروریات کے مطابق ترتیب دیا گیا ہے۔