板卡图像获取方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种板卡图像获取方法和系统，其中，方法包括以下步骤：每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像包括至少一张完整的板卡；计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图为所述板卡的参照图；计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素的第一坐标；如果所述第一目标元素的值小于预设的阈值，将所述第一坐标设为所述板卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第一图像中截取所述板卡的第二图像。所述板卡图像获取方法和系统复杂度低、成本低、效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动光学检测
，特别是涉及一种板卡图像获取方法和系统。
技术介绍
现阶段工厂在对板卡(例如，PCB板)进行组装等处理时，一般是先将板卡放置在流水线上，采用AOI(AutomaticOpticInspection，自动光学检测)系统获取板卡在流水线上的图像，再从图像中过滤掉流水线的背景信息，得到板卡的图像。在AOI系统中，一种常用的做法是将板卡放置在流水线的传送带或托盘之上，将摄像头架设在传送带正上方，并采用传感器对板卡的位置进行检测。当传感器检测到板卡进入摄像头的拍摄区域时，采用摄像头对板卡所在区域的图像进行拍摄。现有技术具有以下缺点：需要外部传感器检测板卡的位置，增加了系统的复杂度和成本，且每次只能获取一张板卡的图像，图像获取效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术复杂度高、成本高和效率低的问题，提供一种板卡图像获取方法和系统。一种板卡图像获取方法，包括以下步骤：每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像包括至少一张完整的板卡；计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图为所述板卡的参照图；计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素的第一坐标；如果所述第一目标元素的值小于预设的阈值，将所述第一坐标设为所述板卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第一图像中截取所述板卡的第二图像。所述板卡图像获取方法还包括以下步骤：将所述第一图像中所述第二图像对应区域的元素的像素值设为0，得到第三图像；计算预存的标准图在所述第三图像中的第二匹配矩阵；计算第二匹配矩阵中取值最小的第二目标元素，并获取所述第二目标元素的坐标；如果所述第二目标元素的值小于所述阈值，根据所述坐标从第三图像中获得所述板卡的第四图像。一种板卡图像获取系统，包括：第一获取模块，用于每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像包括至少一张完整的板卡；第一计算模块，用于计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图为所述板卡的参照图；第二计算模块，用于计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素的第一坐标；截取模块，用于如果所述第一目标元素的值小于预设的阈值，将所述第一坐标设为所述板卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第一图像中截取所述板卡的第二图像。所述板卡图像获取系统还包括：设置模块，用于将所述第一图像中所述第二图像对应区域的元素的像素值设为0，得到第三图像；第四计算模块，用于计算预存的标准图在所述第三图像中的第二匹配矩阵；第三获取模块，用于计算第二匹配矩阵中取值最小的第二目标元素，并获取所述第二目标元素的坐标；第四获取模块，用于如果所述第二目标元素的取值小于预设的阈值，根据所述坐标从第三图像中获得所述板卡的第四图像。上述板卡图像获取方法和系统，通过以预设的速率获取板卡所在区域的第一图像，计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵，计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素的第一坐标，当第一目标元素的值小于预设的阈值时，将所述第一坐标设为所述板卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第一图像中截取所述板卡的第二图像，无需设置额外的传感器来检测板卡的位置，复杂度低，成本低。另外，当第一图像中包含多个板卡时，通过将已检测到的板卡的像素值设为0，得到第三图像，计算预存的标准图在所述第三图像中的第二匹配矩阵，计算第二匹配矩阵中取值最小的第二目标元素，并获取所述第二目标元素的坐标，如果所述第二目标元素的取值小于预设的阈值，根据所述坐标从第三图像中获得所述板卡的第四图像，直到所述第三图像中检测不到板卡为止，每次可以获取多张板卡的图像，图像获取效率高。附图说明图1为一个实施例的板卡图像获取方法流程图；图2为一个实施例的标准图中的标记点和对应区域的示意图；图3为一个实施例的板卡图像获取系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的板卡图像获取方法的实施例进行描述。图1为一个实施例的板卡图像获取方法流程图。如图1所示，所述板卡图像获取方法可包括以下步骤：S1，每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像包括至少一张完整的板卡；在本步骤中，可通过摄像头获取板卡的第一图像Iobj。所述第一图像Iobj中可包含一个或多个板卡。所述第一图像Iobj可以是灰度图像。在实际情况下，通过摄像头获取到的图像可能是多通道彩色图像，可首先将彩色图像转换为灰度图。所述摄像头可以每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像，例如，当板卡位于传送带上时，可获取板卡所在传送带的第一图像。为了保证能够获取到每张板卡的图像，所述预设的时间间隔应满足以下条件：vt≤S(1)式中，v为板卡的移动速度，t为所述预设的时间间隔，S为摄像头的拍摄区域的长度，其中，摄像头的拍摄区域的长度应大于所述板卡的宽度。S2，计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图为所述板卡的参照图；在本步骤中，可首先获取所述板卡的一张图像，并预存在存储器中，作为参照所需的标准图Imodel。可计算预存的标准图Imodel在所述第一图像Iobj中的第一匹配矩阵。假设所述第一图像Iobj中板卡的方向与所述标准图Imodel中板卡的方向基本一致，可根据如下公式计算所述第一匹配矩阵：R(x,y)=Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1(Imodel(i,j)-Iobj(x+i,y+j))2Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1Imodel(i,j)2Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1Iobj(x+i,y+j)2---(2)]]>式中，R(x,y)为第一匹配矩阵，wmodel和hmodel分别为所述标准图Imodel的宽和高，Imodel(i,j)和Iobj(x+i,y+j)分别为标准图Imodel中第i行第j列的元素的像素值和第一图像Iobj中第x+i行第y+j列的元素的像素值。在实际情况下，还可根据其他方式计算所述第一匹配矩阵，具体的计算方式将不会影响后续板卡图像获取方法的实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板卡图像获取方法，其特征在于，包括以下步骤：每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像包括至少一张完整的板卡；计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图为所述板卡的参照图；计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素的第一坐标；如果所述第一目标元素的值小于预设的阈值，将所述第一坐标设为所述板卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第一图像中截取所述板卡的第二图像。

【技术特征摘要】
1.一种板卡图像获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
每隔预设的时间间隔获取板卡所在区域的第一图像；其中，所述第一图像
包括至少一张完整的板卡；
计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵；其中，所述标准图
为所述板卡的参照图；
计算第一匹配矩阵中取值最小的第一目标元素，并获取所述第一目标元素
的第一坐标；
如果所述第一目标元素的值小于预设的阈值，将所述第一坐标设为所述板
卡的第二图像的左上角坐标，并根据所述标准图的尺寸和所述左上角坐标从第
一图像中截取所述板卡的第二图像。
2.根据权利要求1所述的板卡图像获取方法，其特征在于，获取所述板卡
的第二图像之后，还包括以下步骤：
在所述标准图中获取第一标记点图像和第二标记点图像；
根据第一标记点图像和第二标记点图像生成第一区域和第二区域，并获取
所述第一区域和第二区域的左上角坐标；
在所述第二图像中截取第一区域和第二区域对应的第三区域和第四区域，
并可分别以第一区域的左上角坐标和第二区域的左上角坐标为模板在第三区域
和第四区域中找出第三区域和第四区域的左上角坐标；
根据所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的左上角坐标计算所
述标准图与所述第二图像之间的变换矩阵；
根据所述变换矩阵对所述第二图像的位置进行配准。
3.根据权利要求2所述的板卡图像获取方法，其特征在于，根据所述第一
标记点、第二标记点、第三标记点和第四标记点计算所述标准图与所述第二图
像之间的变换矩阵的步骤包括：
根据如下公式计算所述标准图与所述第二图像之间的变换矩阵：
H=scalar·cosθ-scalar·sinθx0scalar·sinθscalar·cosθy0001,]]>其中，
scalar=xmark2-xmark1xmark2′cosθ-ymark2′sinθ-xmark1′cosθ+ymark1′sinθ,]]>x0＝xmark2-(x'mark2cosθ-y'mark2sinθ)scalar，
y0＝ymark2-(x'mark2sinθ+y'mark2cosθ)scalar，
θ＝arctan(ymark2-ymark1,xmark2-xmark1)-arctan(y'mark2-y'mark1,x'mark2-x'mark1)，
式中，H为所述变换矩阵，scalar为第二图像与标准图之间的缩放比例，θ为
第二图像与标准图之间的旋转角度，[x0,y0]为第二图像与标准图之间的平移向
量，[xmark1,ymark1]和[xmark2,ymark2]分别为标准图中两个标记点所在区域的左上角坐
标，[x'mark1,y'mark1]和[x'mark2,y'mark2]为第二图像中两个标记点所在区域的左上角坐标。
4.根据权利要求1所述的板卡图像获取方法，其特征在于，获取所述板卡
的第二图像之后，还包括以下步骤：
将所述第一图像中所述第二图像对应区域的元素的像素值设为0，得到第三
图像；
计算预存的标准图在所述第三图像中的第二匹配矩阵；
计算第二匹配矩阵中取值最小的第二目标元素，并获取所述第二目标元素
的坐标；
如果所述第二目标元素的值小于所述阈值，根据所述坐标从第三图像中获
得所述板卡的第四图像。
5.根据权利要求1所述的板卡图像获取方法，其特征在于，计算预存的标
准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵的步骤包括：
根据如下公式计算预存的标准图在所述第一图像中的第一匹配矩阵：
R(x,y)=Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1(Imodel(i,j)-Iobj(x+i,y+j))2Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1Imodel(i,j)2Σi=0wmodel-1Σj=0hmodel-1Iobj(x+i,y+j)2,]]>式中，R(x,y)为第一匹配矩阵，wmodel和hmodel分别为所述标准图的宽和高，
Imodel(i,j)和Iobj(x+i,y+j)分别为标准图中第i行第j列的元素的像素值和第一图像
中第...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗汉杰，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44