[發明專利]一種基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法及裝置

有效

• 申請號: 201610066487.2
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105741290B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 扈嘯;陳躍躍;郭陽;劉仲;粟毅;黃俊杰;高鳳茹;盧靈敏;劉秋香
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/33
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

1.一種基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于步驟包括：

1)圖像采集：采集目標印制電路板的實景圖像；

2)圖像映射關系計算：獲取目標印制電路板的理論設計模型，計算所述理論設計模型與所述實景圖像之間的圖像映射關系；

3)圖像位置計算：獲取目標印制電路板上指定部件的理論設計坐標位置，根據所述圖像映射關系計算所述指定部件在所述實景圖像中的圖像坐標位置；

4)指示信息顯示：將所述指定部件對應的指示信息投影顯示至對應的投影位置處，所述投影位置為所述目標印制電路板上與指定部件的所述圖像坐標位置所對應的位置。

2.根據權利要求1所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟2)的具體實施步驟為：

2.1)對采集到的實景圖像進行圖像處理，獲取目標印制電路板的平面外輪廓，得到實體外輪廓圖形；所述平面外輪廓由四周邊緣線段連接構成，且所述四周邊緣線段通過角點連接；

2.2)獲取目標印制電路板的理論設計模型中理論外輪廓圖形，分別提取所述理論外輪廓圖形、實體外輪廓圖形的角點坐標，其中理論外輪廓圖形的理論角點坐標分別為(Xi,Yi)，實體外輪廓圖形的實體角點坐標為(X’i,Y’i)，其中i＝0、1、2、3；

2.3)計算理論設計模型與實景圖像之間的映射矩陣Q，使實體角點坐標與理論角點坐標滿足(X’i,Y’i)＝(Xi,Yi)Q，得到理論設計模型與實景圖像之間的圖像映射關系。

3.根據權利要求2所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟2.1)中獲取目標印制電路板的平面外輪廓的具體實施步驟為：

2.11)將采集到的實景圖像進行二值化處理，得到二值化處理后圖像；

2.12)提取所述二值化處理后圖像中的四周邊緣數據，并從所述四周邊緣數據中檢測四周邊緣線段；

2.13)將檢測到的所述四周邊緣線段連接起來，得到目標印制電路板的平面外輪廓。

4.根據權利要求1或2或3所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟3)中指定部件在所述實景圖像中的圖像坐標位置的計算公式為：

U’(xu’,yu’)＝U(xu,yu)Q

其中，U(xu,yu)為指定部件U的理論設計坐標位置，U’(xu’,yu’)為指定部件U在實景圖像中的圖像坐標位置，Q為理論設計模型與實景圖像之間的映射矩陣。

5.根據權利要求4所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟4)中投影位置具體按照下式計算得到；

U”(xu”,yu”)＝U’(xu’,yu’)P

其中，U’(xu’,yu’)為指定部件U在實景圖像中的圖像坐標位置，U”(xu”,yu”)為投影位置，P為目標印制電路板的實景圖像與投影場景空間之間的映射矩陣。

6.根據權利要求5所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟1)前還包括預先計算目標印制電路板的實景圖像與投影場景空間之間的映射矩陣步驟，具體實施步驟為：

1.1)布置安裝圖像采集裝置以及投影裝置；

1.2)繪制一幅由4條等長直線段組成的方格圖像并通過所述投影裝置進行投射，得到一副投影圖像，所述方格圖像的四個原始頂點坐標為(xi,yi)，其中i＝0、1、2、3；

1.3)通過所述圖像采集裝置采集所述投影圖像，并獲取采集到的圖像中的頂點坐標，得到四個投影頂點坐標(x’i,y’i)，其中i＝0、1、2、3；

1.4)根據原始頂點坐標(xi,yi)、投影頂點坐標(x’i,y’i)的對應關系計算映射矩陣P’，使(x’i,y’i)＝(xi,yi)P’，并將計算得到的映射矩陣P’作為目標印制電路板的實景圖像與投影場景空間之間的映射矩陣。

7.根據權利要求6所述的基于增強現實技術的印制電路板信息指示方法，其特征在于，所述步驟1.3)中獲取采集到的圖像中的頂點坐標具體采用角點提取算法。