[發明專利]一種Mark點視覺識別方法

在審

• 申請號: 201710642181.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107578431A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 彭剛;林斌;熊超;夏成林
• 申請（專利權）人: 深圳市海思科自動化技術有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73;G06T7/60
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司44228
• 代理人: 鄭學偉,葉利軍

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及一種Mark點視覺識別方法。

背景技術

近年來，隨著3C產品的普及，3C產品即計算機(Computer)、通信(Communication)和消費類電子產品(Consumer Electronics)三者結合，亦稱“信息家電”。3C領域的印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)制造越來越向著高集成度方向發展，制造過程也越來越依賴于基于機器視覺技術的自動化設備。生產中，為了實現機器視覺的輔助定位，一般都會在PCB板上設計Mark點(標識點)。例如在電路板自動點膠過程中，點膠機器人的視覺系統識別定位出Mark點的坐標位置，就可以通過Mark點與點膠起始點的相對位置關系計算出點膠起始點的坐標。其中，Mark點識別與定位算法的可靠性和處理精度將直接影響機器人的操作精度。通過優化Mark點識別與定位算法，提高其定位精度和可靠性，可以有效地提高生產質量，降低次品率和生產成本。

現有技術中，傳統模板匹配算法在Mark點識別中不具有縮放和旋轉不變性的問題，并且其中一些特征匹配算法在Mark點識別中實時性差、準確率低，無法準確識別Mark點。

本發明針對傳統模板匹配算法中點膠機器人的Mark點視覺識別問題，通過對Mark點的顯著幾何特征進行分析，提出一種面向點膠機器人的Mark點視覺識別方法。

發明內容

本發明實施例提供了一種Mark點視覺識別方法，通過分別依據疑似目標的大小和方位校正Mark點的標準模板，并將校正得到的校正模板分別與疑似目標進行匹配，取最佳匹配值對應的疑似目標為Mark點，能夠有效提高Mark點識別的準確率。

有鑒于此，本發明第一方面提供了一種Mark點視覺識別方法，所述方法應用于印制電路板上Mark點識別定位，所述方法包括：

采集疑似目標的圖像，并生成疑似目標結果集，所述疑似目標與所述Mark點的幾何特征相同；

根據所述Mark點的標準模板分別計算所述疑似目標結果集中每個疑似目標的縮放參數和旋轉參數；

利用所述縮放參數和旋轉參數校正所述標準模板，獲得與所述每個疑似目標一一對應的校正模板；

將所述每個疑似目標分別與所述校正模板一一對應進行匹配，并分別記錄匹配值得到匹配值集合；

確定所述匹配值集合中最佳匹配值對應的疑似目標為所述Mark點，所述最佳匹配值為屬于最佳匹配值范圍內的匹配值。

進一步的，所述Mark點的幾何特征包括：第一特征、第二特征以及第三特征，所述第一特征在所述第二特征內部，所述第二特征在所述第三特征內部，且所述第一特征、第二特征以及第三特征的中心相同；

所述第一特征為實心圓，所述第二特征為N邊形輪廓，所述第三特征為圓形輪廓，所述N為大于或等于3的正整數。

進一步的，所述采集疑似目標的圖像包括：

依次根據所述Mark點的所述第一特征、第二特征以及第三特征搜索所述疑似目標，并采集所述疑似目標的圖像。

進一步的，所述采集疑似目標的圖像包括：

將所述疑似目標的幾何特征與所述第一特征、第二特征以及第三特征依次進行匹配，并在所述疑似目標的幾何特征與所述第一特征、第二特征以及第三特征依次匹配時確定采集所述疑似目標的圖像。

進一步的，若所述疑似目標的幾何特征與所述第一特征匹配，與所述第二特征不匹配，則不將所述疑似目標的幾何特征與所述第三特征進行匹配，且確定所述疑似目標非所述Mark點；

若所述疑似目標的幾何特征與所述第一特征不匹配，則不將所述疑似目標的幾何特征與所述第二特征和第三特征進行匹配，且確定所述疑似目標非所述Mark點。

進一步的，所述疑似目標的幾何特征包括：第一疑似特征、第二疑似特征以及第三疑似特征，所述第一疑似特征在所述第二疑似特征的內部，所述第二疑似特征在所述第三疑似特征內部，且所述第一疑似特征、第二疑似特征以及第三疑似特征的中心相同，所述第一疑似特征為類圓形實心形狀，所述第二疑似特征為多邊框形形狀，所述第三疑似特征為類圓形狀。

進一步的，所述依次確定所述疑似目標的幾何特征與所述第一特征、第二特征以及第三特征匹配包括：

繞所述第一疑似特征的中心旋轉，每間隔2π/N計算一次所述第一疑似特征的邊緣至中心的距離，若M次計算得到的結果在誤差范圍內相同，則確定所述第一疑似特征為實心圓形，所述第一疑似特征與所述第一特征匹配，所述M與所述N數值相等；