[發(fā)明專利]基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310412919.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN103442183A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊先明;李宏軍;劉霖;魯緒福;劉娟秀;李耀偉;薛建臣;譚良;劉益銘;陳鎮(zhèn)龍;曹文田;代君;楊學(xué)光;張志發(fā);莫車生;高彥;李成林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/33
• 分類號(hào): H04N5/33;H04N5/265
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紅外熱成像技術(shù)，尤其涉及一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法。

背景技術(shù)

成像系統(tǒng)所得到的圖像進(jìn)行處理，都是單一的紅外圖像處理或可見光圖象處理，由于紅外圖像系統(tǒng)的視場(chǎng)太小，無法一次性將整塊電路板成像完成，要多次成像才能采集完一塊電路板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像。

作為優(yōu)選，所述可見光視覺系統(tǒng)由可見光相機(jī)及對(duì)應(yīng)的可見光鏡頭組成，所述紅外圖像視覺系統(tǒng)由紅外相機(jī)及其紅外鏡頭搭配成。

作為優(yōu)選，所述運(yùn)動(dòng)控制接口包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相機(jī)成像靶面及鏡頭視場(chǎng)大小、工作距離進(jìn)行調(diào)整定位。

作為優(yōu)選，所述視覺算法處理模塊對(duì)掃描到的電路板圖像進(jìn)行像素級(jí)拼接。

作為優(yōu)選，所述視覺算法處理模塊的圖像拼接主要包括以下步驟，

a)圖像配準(zhǔn)，通過匹配策略，找出待拼接圖像中的模板或特征點(diǎn)在可見光參考圖像中對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定兩幅圖像之間的變換關(guān)系；

b)建立變換模型，根據(jù)模板或者圖像特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)值，從而建立兩幅圖像的數(shù)學(xué)變換模型；

c)統(tǒng)一坐標(biāo)變換，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型，將待拼接圖像轉(zhuǎn)換到參考圖像的坐標(biāo)系中，完成統(tǒng)一坐標(biāo)變換；

d)融合重構(gòu)，將帶拼接圖像的重合區(qū)域進(jìn)行融合得到拼接重構(gòu)的平滑無縫全景圖像。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)配合進(jìn)行成像處理，更好的對(duì)電路板掃描成像處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：參見圖1，一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像，所述可見光視覺系統(tǒng)由可見光相機(jī)及對(duì)應(yīng)的可見光鏡頭組成，所述紅外圖像視覺系統(tǒng)由紅外相機(jī)及其紅外鏡頭搭配成，所述運(yùn)動(dòng)控制接口包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相機(jī)成像靶面及鏡頭視場(chǎng)大小、工作距離進(jìn)行調(diào)整定位。

所述視覺算法處理模塊對(duì)掃描到的電路板圖像進(jìn)行像素級(jí)拼接，所述視覺算法處理模塊的圖像拼接主要包括以下步驟，

a)圖像配準(zhǔn)，通過匹配策略，找出待拼接圖像中的模板或特征點(diǎn)在可見光參考圖像中對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定兩幅圖像之間的變換關(guān)系；

b)建立變換模型，根據(jù)模板或者圖像特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)值，從而建立兩幅圖像的數(shù)學(xué)變換模型；

c)統(tǒng)一坐標(biāo)變換，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型，將待拼接圖像轉(zhuǎn)換到參考圖像的坐標(biāo)系中，完成統(tǒng)一坐標(biāo)變換；

d)融合重構(gòu)，將帶拼接圖像的重合區(qū)域進(jìn)行融合得到拼接重構(gòu)的平滑無縫全景圖像。

本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)主要是視覺處理難度最高，精確地檢測(cè)定位與控制，因此對(duì)于視覺成像系統(tǒng)的標(biāo)定模塊有著較高要求，需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的畸變進(jìn)行校正，尺寸分辨率進(jìn)行標(biāo)定，以得到亞像素級(jí)的標(biāo)定精度；紅外圖像視覺系統(tǒng)由于其無法完成這些操作，只能借助可見光視覺系統(tǒng)來完成。