[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310604177.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103676714A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連日佳電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/04
• 代理公司: 大連智高專(zhuān)利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，特別涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺(jué)是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬生物外顯或宏觀(guān)視覺(jué)功能的科學(xué)和技術(shù)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)得首要目標(biāo)是用圖像創(chuàng)建或恢復(fù)現(xiàn)實(shí)世界模型，然后認(rèn)知現(xiàn)實(shí)世界。機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品將被攝取的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種預(yù)案算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)得特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程序。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)；同時(shí)在大批量的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不搞，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程序。

隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)自身的成熟和發(fā)展，它在各個(gè)行業(yè)都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其中大部分都機(jī)種在半導(dǎo)體行業(yè)。隨著現(xiàn)代半導(dǎo)體器件向微型化、集成化和高可靠性方向的發(fā)展，半導(dǎo)體生產(chǎn)和制造設(shè)備也朝著高速、高精度和智能化的全自動(dòng)化的方向發(fā)展。但是當(dāng)前的技術(shù)中，定位的精度還不夠。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提出了一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的定位不精確的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化操作。

本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位系統(tǒng)，包括：計(jì)算機(jī)、控制部分、圖像采集卡、相機(jī)、光源及光源控制器、基板和機(jī)械手，其中所述機(jī)械手用于在基板從料盒內(nèi)推到一定位置后，將基板吸附起來(lái)；所述光源控制器用于控制所述光源，所述光源用于對(duì)待檢測(cè)的基板進(jìn)行打光，所述相機(jī)拍攝打光后的待檢測(cè)的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，所述圖像采集卡用于將所述圖像發(fā)送給計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)用于在把基板貼到薄膜上之前，對(duì)基板進(jìn)行定位。

本發(fā)明還提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位方法，包括：機(jī)械手在基板從料盒內(nèi)推到一定位置后，將基板吸附起來(lái)，光源控制器控制所述光源對(duì)待檢測(cè)的基板進(jìn)行打光，相機(jī)拍攝打光后的待檢測(cè)的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，圖像采集卡將所述圖像發(fā)送給計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)在把基板貼到薄膜上之前，對(duì)基板進(jìn)行定位。

基于上述的方法，定位包括調(diào)試模式的過(guò)程和工作模式的過(guò)程。

基于上述的方法，上述調(diào)試模式包括：

步驟1：計(jì)算機(jī)將圖像采集卡進(jìn)行初始化；

步驟2：計(jì)算機(jī)設(shè)置各種參數(shù)和模式，包括設(shè)置圖像采集卡、圖像濾波和圖像匹配的相關(guān)參數(shù)，以及設(shè)置相機(jī)采集模式、相機(jī)觸發(fā)模式、采集圖像制式、圖像濾波的模式和圖像匹配的模式；

步驟3：計(jì)算機(jī)將步驟2設(shè)置的各種參數(shù)和模式保存在外部的文件中，方便后續(xù)在工作模式下的讀取調(diào)用；

步驟4：光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機(jī)拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存中，以便于將圖像進(jìn)行顯示和對(duì)圖像的處理；

步驟5：計(jì)算機(jī)將圖像進(jìn)行濾波處理，去除圖像中的噪聲；

步驟6：計(jì)算機(jī)將指定的感興趣區(qū)域當(dāng)做模板進(jìn)行自學(xué)習(xí)；

步驟7：計(jì)算機(jī)保存某一型號(hào)的基板學(xué)習(xí)的模板，方便后續(xù)工作模式的調(diào)用。

基于上述的方法，上述工作模式的過(guò)程包括：：

步驟8：計(jì)算機(jī)讀取在調(diào)試模式下保存的配置文件；

步驟9：計(jì)算機(jī)根據(jù)步驟8的配置文件，對(duì)圖像采集卡進(jìn)行初始化；

步驟10：光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機(jī)拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給初始化后的圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存中，以便于將圖像進(jìn)行顯示和對(duì)圖像的處理；

步驟11：計(jì)算機(jī)將圖像進(jìn)行濾波處理，去除圖像中的噪聲；

步驟12：計(jì)算機(jī)加載調(diào)試模式中保存的模板；

步驟13：根據(jù)模板，計(jì)算機(jī)匹配模版的圖像和采集到的圖像，在圖片中匹配出最相似的位置，并在相應(yīng)位置標(biāo)記出來(lái)；

步驟14：計(jì)算機(jī)將匹配得到的匹配結(jié)果輸出，并將匹配位置的相似度、偏移量以及旋轉(zhuǎn)量在文本框中顯示出來(lái)。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明的獨(dú)特的視覺(jué)反饋式定位技術(shù)（Visual?Feed-back?Position，簡(jiǎn)稱(chēng)VFP），可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)中的PCB進(jìn)行精確定位。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺(jué)的基板定位系統(tǒng)的示意圖。