[發(fā)明專利]圖像捕捉、對(duì)準(zhǔn)和登記

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910164937.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN101655980A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·贊迪法;陳嘉翰;肖京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 湯春龍;徐予紅

技術(shù)領(lǐng)域

一般來說，本發(fā)明涉及圖像處理，更具體來說，涉及用于圖像捕捉、對(duì)準(zhǔn)及登記(registration)的系統(tǒng)和方法。?

背景技術(shù)

在印刷電路板(PCB)制造中，PCB圖案圖像直接印制到PCB襯底上。重要的是這個(gè)PCB圖像盡可能準(zhǔn)確，因?yàn)閳D像的誤差或像差可導(dǎo)致制造PCB襯底的誤差。?

PCB圖案通過工業(yè)噴墨印刷機(jī)作為點(diǎn)陣圖案圖像來印刷。重要的是能夠校準(zhǔn)這類印刷機(jī)以及執(zhí)行質(zhì)量控制，以便確保其印刷性能是一致的并且滿足規(guī)范。噴墨印刷機(jī)頭包含一組噴嘴，并且特定噴嘴的輸出可與被印刷的點(diǎn)陣圖案圖像的區(qū)域關(guān)聯(lián)。在印刷機(jī)連續(xù)使用一段時(shí)間之后，噴嘴會(huì)堵塞或者失靈，這可能導(dǎo)致被印刷圖像的誤差或像差。?

具有工業(yè)噴墨印刷機(jī)所印刷的圖案的陶瓷PCB襯底通常在連續(xù)印刷周期之間通過烘焙過程來固化。表面污染物的存在以及固化作用可引起印刷特征的失真。除了均勻收縮之外，印刷圖案還受到基于印刷材料的局部幾何形狀的不均勻收縮。印刷圖案的失真以及失效的噴嘴還可產(chǎn)生例如開路和短路等電路誤差(拓?fù)涫д?以及多個(gè)印刷遍數(shù)之間的電路特征的未對(duì)準(zhǔn)(幾何失真)。?

如果噴嘴的“標(biāo)記(signature)”可按照點(diǎn)陣圖案的區(qū)域的渲染的質(zhì)量來表征，則失靈印刷機(jī)以及失靈的原因可通過檢查它產(chǎn)生的圖像來識(shí)別。能夠在引起更昂貴的制造誤差之前識(shí)別和糾正產(chǎn)生于失靈印刷機(jī)的印刷誤差將會(huì)是有用的。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了圖像捕捉、對(duì)準(zhǔn)和登記。本發(fā)明的某些應(yīng)用在用于檢查印刷電路板(“PCB”)襯底的系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例中的使用。在實(shí)施例中，包括攝像機(jī)和支撐圖像的二維表面的圖像捕捉系統(tǒng)可根據(jù)待捕捉的圖像的配置參數(shù)和基于圖像的模擬參考位圖的配置參數(shù)來校準(zhǔn)。在實(shí)施例中，待捕捉圖像在二維表面上的位置根據(jù)校準(zhǔn)參數(shù)來確定。在實(shí)施例中，可捕捉不能在單次掃描中捕捉的圖像的若干分區(qū)(section)的一系列圖像。可確定通過圖像的掃描路徑，它部分基于校準(zhǔn)參數(shù)。在實(shí)施例中，通過驗(yàn)證各圖像被捕捉時(shí)的選定特性，并且通過驗(yàn)證每個(gè)所捕捉圖像與對(duì)應(yīng)模擬參考位圖的對(duì)準(zhǔn)，來保持所捕捉圖像的質(zhì)量的一致性。?

在實(shí)施例中，一種用于捕捉圖像的有效快照的方法可包括：至少部分根據(jù)圖像、第一快照、圖像所在的二維表面和對(duì)應(yīng)于第一快照的參考位圖來識(shí)別校準(zhǔn)參數(shù)的集合；至少部分根據(jù)校準(zhǔn)參數(shù)集合中的一個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)來識(shí)別二維表面上的第一快照的第一位置；在二維表面上的第一位置捕捉第一快照；定義參考位圖與第一快照之間的第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系；以及根據(jù)應(yīng)用于對(duì)準(zhǔn)閾值的第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系的第一對(duì)準(zhǔn)值來確定第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系是否有效。如果第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系不是有效的，則通過執(zhí)行以下步驟來驗(yàn)證圖像的第二快照和參考位圖的第二對(duì)準(zhǔn)關(guān)系：在二維表面上的第二位置捕捉第二快照，第二位置處于第一位置的調(diào)整距離閾值之內(nèi)；定義參考位圖與第二快照之間的第二對(duì)準(zhǔn)關(guān)系；響應(yīng)第二對(duì)準(zhǔn)關(guān)系的第二對(duì)準(zhǔn)值小于對(duì)準(zhǔn)閾值而驗(yàn)證第二對(duì)準(zhǔn)關(guān)系；以及將第二快照指定為有效快照。?

在實(shí)施例中，用于捕捉有效快照的方法還可包括通過執(zhí)行以下步驟來登記有效快照：將有效快照與二維表面上的第一位置關(guān)聯(lián)；通過將有效快照與參考位圖對(duì)準(zhǔn)來調(diào)整有效快照；以及存儲(chǔ)有效快照。在實(shí)施例中，有效快照超過圖像質(zhì)量閾值。?

在實(shí)施例中，第一快照可在快照的順序集合之內(nèi)，其中第一快照表示圖像的第一分區(qū)。在實(shí)施例中，如果第三快照跟隨快照的順序集合中的第一快照，則可捕捉表示快照的順序集合中的圖像的第二分區(qū)的第三快照。在實(shí)施例中，第三快照處于二維表面的第三位置，它處于第一位置的閾值距離之內(nèi)。閾值距離可至少部分根據(jù)第一位置以及配置參數(shù)集合中的至少一個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)來計(jì)算。?

在實(shí)施例中，第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系可包括第一快照與參考位圖之間的健壯(robust)對(duì)準(zhǔn)映射。在實(shí)施例中，健壯對(duì)準(zhǔn)映射至少部分基于第一快照和參考位圖的匹配特征的集合。在實(shí)施例中，健壯對(duì)準(zhǔn)映射表示為仿射矩陣。?

在實(shí)施例中，確定第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系是否有效的步驟可通過以下步驟來執(zhí)行：通過使用仿射矩陣來計(jì)算旋轉(zhuǎn)角；以及響應(yīng)旋轉(zhuǎn)角大于0或小于某大小(size)閾值而確定第一對(duì)準(zhǔn)關(guān)系為有效。?