基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其包括建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像；获取初步矩形区域；获得处理后的矩形区域；获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置；获取盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3的交点；获取预贴合位置；获得盖板玻璃移动到预贴合位置的矫正量并进行矫正；贴合对位。本发明专利技术通过视觉检测机构对盖板玻璃进行拍照及图像处理，利用多层金字塔的YOLO3算法及投影匹配算法完成对盖板玻璃的定位，最后利用伺服平台带动盖板玻璃移送至液晶屏正上方，完成盖板玻璃与液晶屏的贴合对位操作，进而提高对位精度。

【技术实现步骤摘要】
基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法
本专利技术涉及机器视觉及计算机图像处理
，尤其是涉及一种基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法。
技术介绍
随着大尺寸手机和平板电脑的普及，为了满足用户的多样化需求，通常需要不同的贴合工艺增加电子产品的美观度及质量。贴合技术是现代工业生产中经常运用到的一项技术，目前的贴合装置包括上料模组、贴合模组和真空压载模组，利用上料模组将膜片和盖板转移至贴合模组上，然后利用真空压载模组及贴合模组实现盖板玻璃的液晶屏的贴合。目前，盖板玻璃的液晶屏的贴合方式由传统的人工方式逐步过渡到机器自动贴合，而这其中最为核心的就是贴合的对位工序，也即是依靠机器视觉技术实现自动对位。机器视觉技术就是利用摄像机/摄像头捕捉图像，并借由计算机进行数字化计算、处理、分析，从而来代替人工的方式完成测量和判断的系统。目前，机器视觉已在工业检测领域得到了成功的应用，并大幅度地提高了产品的质量和可靠性，保证了生产的效率，同时也降低了企业的生产成本。但是，由于大尺寸手机或者平板盖板玻璃具有透光性，常规的光学检测存在定位困难、检测精度低，导致贴合前的定位存在较大误差。对于小尺寸的盖板玻璃和液晶屏的贴合而言，微小的误差也导致质量不合格。因此，亟待需要一种贴合对位方法以解决上述问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种提高贴合对位精度的基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其包括如下步骤：步骤S100、建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像，其中，所述激光灯照射下的盖板玻璃的图像即激光成像图像；步骤S200、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域；步骤S300、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域；步骤S400、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置；步骤S500、获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)；步骤S600、根据待贴合液晶屏的位置获取盖板玻璃上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)；步骤S700、通过公式获得盖板玻璃700移动到预贴合位置的矫正量Δx、Δy和Δθ，并进行矫正；步骤S800、贴合对位。在其中一个实施例中，还包括如下步骤：步骤S900、对激光灯亮度进行调整。在其中一个实施例中，所述步骤S100、建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像的方法，包括如下步骤：步骤S110、建立图像坐标系，将基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位装置回复至初始工作状态；其中，所述基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位装置包括机架，所述机架上设置有移动平台、固定平台、压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构，所述移动平台上用于放置液晶屏，所述固定平台上用于放置盖板玻璃，所述机架上端部设置有伺服平台，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在伺服平台上，所述伺服平台分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴及Y轴方向运动，所述伺服平台、压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别设置在移动平台及固定平台上方；所述固定平台上设置有挡板机构，所述挡板机构设置有定位挡板，所述固定平台上于定位挡板一侧设置有推送机构，所述推送机构一侧设置有激光灯，所述视觉检测机构用于对盖板玻璃拍照并将拍照后的图像进行处理，所述视觉检测机构包括摄像头及LED灯；步骤S120、将液晶屏放置在移动平台上，将盖板玻璃放置在固定平台上；步骤S130、摄像头获取激光灯照射下的盖板玻璃图像。在其中一个实施例中，所述步骤S200、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域的方法，包括如下步骤：步骤S210、获取激光成像图像中的热点图像A；步骤S220、对热点图像A通过YOLO3算法进行目标检测获取第一矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像A中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第一矩形区域的两个对角点的坐标SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,Y21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，n≥3，完成第一层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S230；如果否，转入步骤S900；步骤S230、将热点图像A等分为4等分，获得热点图像B1、热点图像B2、热点图像B3和热点图像B4；对四个热点图像B1、B2、B3和B4分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第二矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像B1、B2、B3或B4中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第二矩形区域的两个对角点的坐标SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，完成第二层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S240；如果否，转入步骤S900；步骤S240、将热点图像A等分为16等分，获得热点图像C1、热点图像C2、…、热点图像C16；对16个热点图像C1～C16分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第三矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像C1、C2…、或C16中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第三矩形区域的两个对角点的坐标SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))，完成第三层金字塔的YOLO3算法；如果否，转入步骤S900；其中，初步矩形区域包括第一矩形区域、第二矩形区域及第三矩形区域。在其中一个实施例中，所述步骤S300、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域的方法，包括如下步骤：步骤S310、将初步矩形区域SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,YA21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，SB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S100、建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像，其中，所述激光灯照射下的盖板玻璃的图像即激光成像图像；/n步骤S200、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域；/n步骤S300、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域；/n步骤S400、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置；/n步骤S500、获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)；/n步骤S600、根据待贴合液晶屏的位置获取盖板玻璃上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)；/n步骤S700、通过公式/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S100、建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像，其中，所述激光灯照射下的盖板玻璃的图像即激光成像图像；
步骤S200、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域；
步骤S300、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域；
步骤S400、对处理后的矩形区域，采用亚像素余弦近似边缘检测算法，通过余弦分段函数获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置；
步骤S500、获取处理后的矩形区域中盖板玻璃的顶部、底部、左侧的边缘位置分别对应的直线LE1、LE2及LE3，进而获取直线LE1和直线LE3的交点T(Xt,Yt)、直线LE2和直线LE3的交点B(Xb,Yb)、及交点T和交点B连线的中心点坐标O(Xo,Yo)；
步骤S600、根据待贴合液晶屏的位置获取盖板玻璃上交点T和交点B连线的中心点O(Xo,Yo)、交点T(Xt,Yt)和交点B(Xb,Yb)的预贴合位置O1(Xo1,Yo1)、Tp1(Xtp1,Ytp1)和Bp1(Xbp1,Ybp1)；
步骤S700、通过公式



获得盖板玻璃700移动到预贴合位置的矫正量△x、△y和Δθ，并进行矫正；
步骤S800、贴合对位。


2.根据权利要求1所述的基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，还包括如下步骤：
步骤S900、对激光灯亮度进行调整。


3.根据权利要求2所述的基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，所述步骤S100、建立图像坐标系，获取激光灯照射下的盖板玻璃的图像的方法，包括如下步骤：
步骤S110、建立图像坐标系，将基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位装置回复至初始工作状态；其中，所述基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位装置包括机架，所述机架上设置有移动平台、固定平台、压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构，所述移动平台上用于放置液晶屏，所述固定平台上用于放置盖板玻璃，所述机架上端部设置有伺服平台，所述压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别固定在伺服平台上，所述伺服平台分别带动压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构沿X轴及Y轴方向运动，所述伺服平台、压合机构、视觉检测机构及真空吸附机构分别设置在移动平台及固定平台上方；所述固定平台上设置有挡板机构，所述挡板机构设置有定位挡板，所述固定平台上于定位挡板一侧设置有推送机构，所述推送机构一侧设置有激光灯，所述视觉检测机构用于对盖板玻璃拍照并将拍照后的图像进行处理，所述视觉检测机构包括摄像头及LED灯；
步骤S120、将液晶屏放置在移动平台上，将盖板玻璃放置在固定平台上；
步骤S130、摄像头获取激光灯照射下的盖板玻璃图像。


4.根据权利要求3所述的基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，所述步骤S200、通过多层金字塔的YOLO3算法对激光成像图像进行目标检测获取初步矩形区域的方法，包括如下步骤：
步骤S210、获取激光成像图像中的热点图像A；
步骤S220、对热点图像A通过YOLO3算法进行目标检测获取第一矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像A中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第一矩形区域的两个对角点的坐标SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,Y21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，n≥3，完成第一层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S230；如果否，转入步骤S900；
步骤S230、将热点图像A等分为4等分，获得热点图像B1、热点图像B2、热点图像B3和热点图像B4；对四个热点图像B1、B2、B3和B4分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第二矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像B1、B2、B3或B4中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第二矩形区域的两个对角点的坐标SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，完成第二层金字塔的YOLO3算法，转入步骤S240；如果否，转入步骤S900；
步骤S240、将热点图像A等分为16等分，获得热点图像C1、热点图像C2、…、热点图像C16；对16个热点图像C1～C16分别通过YOLO3算法进行目标检测获取第三矩形区域，与离线训练获取的激光成像图像的侧边进行比对，判断热点图像C1、C2…、或C16中是否存在激光成像图像的三个侧边；如果是，分别获取第三矩形区域的两个对角点的坐标SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))，完成第三层金字塔的YOLO3算法；如果否，转入步骤S900；其中，初步矩形区域包括第一矩形区域、第二矩形区域及第三矩形区域。


5.根据权利要求4所述的基于多源光学的盖板玻璃与液晶屏的贴合对位方法，其特征在于，所述步骤S300、采用投影匹配算法对多层金字塔的YOLO3算法获取的初步矩形区域进行处理，获得处理后的矩形区域的方法，包括如下步骤：
步骤S310、将初步矩形区域SA1((XA11,YA11)，(XA12,YA12))，SA2((XA21,YA21)，(XA22,YA22))，…，SAn((XAn1,YAn1)，(XAn2,YAn2))，SB1((XB11,YB11)，(XB12,YB12))，SB2((XB21,YB21)，(XB22,YB22))，…，SBp((XBp1,YBp1)，(XBp2,YBp2))，SC1((XC11,YC11)，(XC12,YC12))，SC2((XC21,YC21)，(XC22,YC22))，…，SCq((XCq1,YCq1)，(XCq2,YCq2))进行合并，生成合并矩形区域SD1((XD11,YD11)，(XD12,Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国军，明五一，张红梅，张臻，尹玲，卢亚，倪明堂，廖敦明，耿涛，赵健州，
申请(专利权)人：广东华中科技大学工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44