[發明專利]一種全自動絲印機視覺標定及對位貼合算法

在審

• 申請號: 201811617490.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109685857A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 舒冬冬
• 申請（專利權）人: 深圳視覺龍智能傳感器有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73;G06T1/00;B41M1/12;B41M1/26
• 代理公司: 廣州粵弘專利代理事務所(普通合伙) 44492
• 代理人: 董武洲

1.一種全自動絲印機視覺標定算法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)標定相機圖像坐標系與相機世界坐標系之間關系：根據手機玻璃四條邊(L1L2，L3L2，L4L3，L4L1)特性，L1L2與L4L3平行，L3L2與L4L1平行，L1L2與L3L2垂直，每個相機建立相機世界坐標系HiOiVi，原點Oi與相機圖像坐標系SiOiMi原點重合，Hi軸與L1L2平行，Vi軸與L4L1平行；直線L1L2出現在相機1視野中P10P11線段，計算P10P11線段在相機圖像坐標系S1O1M1角度為α1，即坐標系H1O1V1與坐標系S1O1M1角度α1，同理計算坐標系H2O2V2與坐標系S2O2M2角度α2，坐標系H3O3V3與坐標系S3O3M3角度α3，坐標系H4O4V4與坐標系S4O4M4角度α4，坐標系H5O5V5與坐標S5O5M5系角度α5，在相機圖像坐標系SiOiMi坐標(Xi，Yi)，在相機世界坐標系HiOiVi坐標(Xhi，Yhi)，兩者關系如下

(2)標定相機世界坐標系與相機組世界坐標系之間關系：在步驟(1)基礎上，運動平臺分別旋轉手機玻璃兩次，手機玻璃位置共三次位置分別以藍色、青色、綠色表示，直線L1L3三次出現在相機2視野位置分別是P20P21、P22P23、P24P25；而旋轉中心O到P20P21、P22P23、P24P25距離是相等的，建立方程組求出O點在坐標系H2O2V2位置(X2，Y2)，先求出P20(Xh20，Yh20)，P20(Xh21，Yh21)兩點坐標，直線P20P21方程：

點到直線距離方程組

同理求出O點在坐標系H1O1V1位置(X1，Y1)，O點在坐標系H3O3V3位置(X3，Y3)，O點在坐標系H4O4V4位置(X4，Y4)，O點在坐標系H5O5V5位置(X5，Y5)；

建立相機組世界坐標系H0V，坐標系HOV與H1O1V1，H2O2V2，H3O3V3，H4O4V4，H5O5V5平行，得出O1，O2，O3，O4，O5在HOV坐標系位置(-X1，-Y1)，(-X2，-Y2)，(-X3，-Y3)(-X4，-Y4)(-X5，-Y5)；相機世界坐標系HiOiVi坐標(Xhi，Yhi)，相機組世界坐標系H0V坐標(Xui，Yui)，兩者關系如下：

(3)相機組世界坐標系與平臺世界坐標的之間關系：在步驟(1)標定基礎上，運動平臺運動X軸運動距離D，Y軸不動，手機玻璃位置以紅色表示，根據P10(X10，Y10)、P20(X20，Y20)、P30(X30，Y30)、P40(X40，Y40)、P50(X50，Y50)在HOV坐標系坐標；直線L1L2的斜率k1，直線L3L2的斜率k2，直線L4L3斜率k3，直線L4L1斜率k4；

四條直線的直線方程分別為

四條直線的交點，即是手機玻璃四個角點L1、L2、L3、L4坐標，然后求出對角線L1L3、L2L4交點PO1、PO2坐標，向量PO1PO2的向量角就是HOV坐標系與XOY坐標系的角度α，距離D1與線段PO1PO2像素尺寸的比值就是XOY坐標系與HOV坐標系的比例S。

2.一種全自動絲印機視覺對位貼合算法，其特征在于：步驟如下：

步驟(1)：記錄目標位置：在手機玻璃記錄印刷手機外框圖案，記錄手機圖案中心點Po1(Xt1，Yt1)坐標，向量L1L2的向量角β1；

步驟(2)：記錄對象位置：計算每次手機玻璃的外框中心點Po3(Xt3，Yt3)坐標，向量L11L22的向量角β2；

步驟(3)：計算目標與對象位置的糾偏值：采用一次對位貼合算法，只需采集一張手機玻璃特征圖像，一次糾偏到位進行貼合，首先計算角度差△β＝β1-β2，計算Po1、Po3在XOY坐標(Xp1，Yp1)、(Xp3，Yp3)：

先計算對象旋轉△β后OPo1坐標(Xr1，Yr1)：

此時對象與目標的角度相等，再計算XY的偏移量(△Xd，△Yd)

最終手機玻璃的糾偏量為(△Xd，△Yd，△β)。