图像处理装置及方法、位置标定系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像处理装置、图像处理方法、位置标定系统和位置标定方法，所述图像处理方法包括：在第一拍照位对定位标记拍照；分离出特征图形的图像，所述特征图形具有旋转不变性；将分离出的特征图形的图像按照预定参数进行缩放，以获得特征模板生成模板库；在第二拍照位对定位标记拍照以获取图像，在第二拍照位拍照，所述第二拍照位与所述定位标记的垂直距离等于所述第一拍照位与所述定位标记的垂直距离；将所述模板库中的每个特征模板分别与目标图像进行匹配，以计算目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置。本发明专利技术中模板库中的特征模板的数量少，与目标图像进行匹配的特征模板的数量少，可提高计算效率。

Image processing device and method, position calibration system and method

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置及方法、位置标定系统及方法
本专利技术涉及物料运输
，特别涉及一种图像处理装置、图像处理方法、位置标定系统和位置标定方法。
技术介绍
21世纪以来，位置标定系统在工业领域已经得到广泛应用，特别是在半导体制造领域中。例如，在晶圆生产线上的位置标定系统中，通常通过物料运输机器人在多个物料存储装置之间输送硅片片盒。物料运输机器人可改善物料的运输效率，提升晶圆生产线的自动化水平，节约人力成本，提高产品产出。物料运输机器人包括运输装置和机械臂，机械臂安装在运输装置上。物料运输机器人在运输物料的过程中，机械臂在一个预定的位置处装载硅片片盒，然后运输装置将硅片片盒输送到下一个预定的位置处，之后机械臂将硅片片盒卸载到物料存储装置上。机械臂在装载和卸载硅片片盒之前，通常需要计算物料运输机器人相对物料存储装置上的硅片片盒的位置，即需要计算物料运输机器人上的机械臂相对于物料存储装置上放置硅片片盒的物料存储点的位置信息，以便于机械臂准确的装载和卸载硅片片盒。目前，在计算物料运输机器人相对物料存储点的位置信息时，通常通过图像处理装置获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：/n在第一拍照位对定位标记拍照以获取图像；/n从在第一拍照位获取的图像中分离出特征图形的图像，其中，所述定位标记包括至少一个特征图形，所述特征图形具有旋转不变性；/n将分离出的特征图形的图像按照预定参数进行缩放，以获得至少一个特征模板；/n生成模板库，所述模板库包括所有的所述特征模板；/n在第二拍照位对定位标记拍照以获取图像，在第二拍照位拍照获取的图像为目标图像；/n将所述模板库中的每个特征模板分别与目标图像进行匹配，以计算目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
在第一拍照位对定位标记拍照以获取图像；
从在第一拍照位获取的图像中分离出特征图形的图像，其中，所述定位标记包括至少一个特征图形，所述特征图形具有旋转不变性；
将分离出的特征图形的图像按照预定参数进行缩放，以获得至少一个特征模板；
生成模板库，所述模板库包括所有的所述特征模板；
在第二拍照位对定位标记拍照以获取图像，在第二拍照位拍照获取的图像为目标图像；
将所述模板库中的每个特征模板分别与目标图像进行匹配，以计算目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置。


2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述第二拍照位与所述定位标记的垂直距离等于所述第一拍照位与所述定位标记的垂直距离。


3.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，将所述模板库中的每个特征模板分别与目标图像进行匹配包括：
使模板库中的每个特征模板的旋转中心点与目标图像的起始位置处的图像上的点相重合；
使模板库中的每个特征模板自目标图像的起始位置处按照预定间距分步移动到终点位置处，并计算特征模板与目标图像中对应位置处的图像的相似度系数；
将所有的相似度系数进行比较，以选取相似度系数中最大的相似度系数；
计算特征模板从目标图像的起始位置处平移到目标图像中与最大的相似度系数对应的位置处的平移量，所述平移量为获取的目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置。


4.如权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，计算特征模板与目标图像中对应位置处的图像的相似度系数之前，对所述目标图像的边界进行填充，以使得所述目标图像在长度方向增加的距离和所述目标图像在宽度方向增加的距离分别与所述特征模板在长度和宽度方向上的尺寸相等。


5.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于在第一拍照位对定位标记拍照以获取图像，以及用于在第二拍照位对定位标记拍照以获取图像，其中，在第二拍照位获取的定位标记的图像为目标图像所述定位标记包括至少一个特征图形，所述特征图形具有旋转不变性；
图像分离模块，用于从在第一拍照位获取的图像中分离出特征图形的图像；
模板制作模块，用于将分离出的特征图形的图像按照预定参数进行缩放，以获得至少一个特征模板；
模板库生成模块，用于生成模板库，所述模板库包括所有的所述特征模板；
匹配模块，用于将所述模板库中的每个特征模板分别与目标图像进行匹配，以计算目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置。


6.如权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，所述第二拍照位与所述定位标记的垂直距离等于所述第一拍照位与所述定位标记的垂直距离。


7.如权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，所述匹配模块包括：
相似度系数计算模块，用于使模板库中的每个特征模板的旋转中心点与目标图像的起始位置处的图像上的点相重合，以及用于使模板库中的每个特征模板自目标图像的起始位置处按照预定间距分步移动到终点位置处，并计算特征模板与目标图像中对应位置处的图像的相似度系数；
比较模块，用于将所有的相似度系数进行比较，以选取相似度系数中最大的相似度系数；
位置计算模块，用于计算特征模板从目标图像的起始位置处平移到目标图像中与最大的相似度系数对应的位置处的平移量，其中，所述平移量为获取的目标图像中的特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中与最大的相似度系数对应的位置。


8.如权利要求7所述的图像处理装置，其特征在于，所述匹配模块还包括填充模块，所述填充模块对所述目标图像的边界进行填充，以使得所述目标图像在长度方向增加的距离和所述目标图像在宽度方向增加的距离分别与所述特征模板在长度和宽度方向上的尺寸相等。


9.一种位置标定系统，其特征在于，包括物料存储装置、定位标记、物料运输机器人、位置计算装置、判断装置、物料以及如权利要求5-8任一项所述的图像处理装置，其中，
所述定位标记设置在所述物料存储装置上，所述物料存储装置的物料存储点上存储有物料，所述图像处理装置中的图像获取模块设置在所述物料运输机器人上；所述位置计算装置用于根据所述图像处理装置获得的目标图像中至少两个特征图形的图像的旋转中心点在目标图像中的位置，计算所述定位标记相对所述物料运输机器人的图像获取模块的空间位置信息，并用于根据所述定位标记相对所述物料运输机器人的图像获取模块的空间位置信息，图像获取模块与物料运输机器人的空间位置信息，以及所述定位标记与所述物料存储点之间的空间位置信息计算物料运输机器人与物料存储点之间的空间位置信息；所述物料运输机器人用于根据物料运输机器人与物料存储点之间的空间位置信息从物料存储装置上的物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：周帅骏，张玉地，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31