[發(fā)明專利]一種基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110962145.X
• 申請(qǐng)日: 2021-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN113674243A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樓杰;陶如夢;董輝;羅立鋒;彭宣聰;吳祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州展暉科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13;G06T7/70
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發(fā)明公開了一種基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法，包括采集包含圓形Mark點(diǎn)的灰度圖像；采用EDLines算法提取所述灰度圖像中的線段，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形Mark點(diǎn)的定位。本發(fā)明結(jié)合了EDLines算法和曲線擬合方法，采用兩次圓擬合大大減少了誤差圓的產(chǎn)生，同時(shí)結(jié)合EDlines算法加快定位速度，有效克服樣本殘缺和采樣環(huán)境惡劣等情況對(duì)定位的影響，降低邊緣檢測的錯(cuò)誤率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于視覺檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)

在PCB板設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者通常會(huì)制作圓形Mark點(diǎn)作為定位基準(zhǔn)，以便于可以為后續(xù)有效的檢測做好基礎(chǔ)。PCB板的Mark點(diǎn)是電路板設(shè)計(jì)中，PCB應(yīng)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)別點(diǎn)，也叫標(biāo)記點(diǎn)或特征點(diǎn)。

視覺檢測PCB板的基本原理是：在圖像處理后，根據(jù)像素點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)判斷出標(biāo)識(shí)的位置，然后將檢測到的標(biāo)識(shí)點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)定位點(diǎn)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)誤差則予以補(bǔ)償，提高PCB板的定位精度。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的圓形Mark點(diǎn)的定位通常使用模板匹配和擬合圓的方法。其中模板匹配的方法由于樣本可能發(fā)生縮放、旋轉(zhuǎn)、光照變化等因素的影響，導(dǎo)致經(jīng)常無法準(zhǔn)確完成模板匹配。而現(xiàn)有圓擬合的方法經(jīng)過一次擬合誤差較大，且速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形Mark點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)所采取的技術(shù)方案為：

一種基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法，所述基于EDLines定位圓形Mark點(diǎn)的方法，包括：

步驟S1、采集包含圓形Mark點(diǎn)的灰度圖像；

步驟S2、采用EDLines算法提取所述灰度圖像中的線段，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形Mark點(diǎn)的定位，包括：

步驟S2.1、對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行高斯濾波，得到平滑圖像；

步驟S2.2、取Sobel算子包含0°、45°、90°、135°、180°、270°六個(gè)方向的梯度方向模板，對(duì)平滑圖像中的各像素點(diǎn)分別基于六個(gè)方向的梯度方向模板進(jìn)行卷積得到六個(gè)值，取六個(gè)值中最大的值替換對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，得到梯度圖像；

步驟S2.3、基于梯度圖像采用局部梯度極大值選取錨點(diǎn)，連接錨點(diǎn)得到邊緣像素鏈；

步驟S2.4、第一次圓擬合：將所有錨點(diǎn)分成三個(gè)不同組別，將每一錨點(diǎn)與位于不同組別中的每個(gè)錨點(diǎn)連接形成線段，選取所有線段中最長的四條線段，以所選取的四條線段的交點(diǎn)作為圓心，以所選取的四條線段的長度和除以8作為圓的半徑得到第一擬合圓；

步驟S2.5、采用最小二乘法對(duì)邊緣像素鏈進(jìn)行擬合，得到新的像素線段，基于亥姆霍茲原理去除錯(cuò)誤的像素線段，得到最終的直線段集合；

步驟S2.6、第二次圓擬合：通過最小二乘擬合圓對(duì)所述直線段集合中的像素線段進(jìn)行擬合，得到第二擬合圓的圓心和半徑；

步驟S2.7、將所述第一擬合圓和第二擬合圓的圓心做差值，若差值在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則取第一擬合圓和第二擬合圓中的任意一個(gè)作為圓形Mark點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓；否則定位失敗，返回步驟S2.3繼續(xù)執(zhí)行。

以下還提供了若干可選方式，但并不作為對(duì)上述總體方案的額外限定，僅僅是進(jìn)一步的增補(bǔ)或優(yōu)選，在沒有技術(shù)或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨(dú)針對(duì)上述總體方案進(jìn)行組合，還可以是多個(gè)可選方式之間進(jìn)行組合。

作為優(yōu)選，所述0°、45°、90°、135°、180°、270°六個(gè)方向的梯度方向模板為：

其中0°方向的梯度方向模板為：

其中45°方向的梯度方向模板為：