本发明专利技术公开了一种用于RFID天线的外观缺陷检测方法，包括：摄像装置的预标定步骤；将摄像装置移动至所需位置，并通过与条形光源或背光光源之间的配合，对待检测的天线拍摄其图像；采集所拍摄的图像并对其执行边缘检测，由此获得检测图像内的天线数量并分别记录其长、宽和中心点坐标值等信息；以及根据需求，选择性执行线宽检测、图案断线/粘连检测和毛刺/印刷污染检测等项目中的至少一项，由此获知所检测天线的质量结论。本发明专利技术还公开了相应的检测系统。通过本发明专利技术，能够以结构紧凑、便于操作的方式来对RFID天线执行质量检测，并高效率、高准确性地获知检测结果，同时便于实时反馈和质量控制，因而尤其适用于工业化RFID的加工制造过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于RFID制造领域，更具体地，涉及ー种RFID天线的外观缺陷检测系统及其方法。
技术介绍
视频识别也即RFID技术，又称为电子标签，是通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的通信技木。它的基本组成部分包括标签、阅读器和天线，其中标签由耦合元件及芯片组成，每个标签对应唯一的电子编码并附着在物体上用于标示目标对象；阅读器用于读写或写入标签信息，而天线用于在标签与阅读器之间传递射频信号。由于RFID技术无须在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，并具备高速识别、抗恶劣环境和保密性强等优点，因此在物流、仓储管理、医疗和身份识别、食品加工，以及エ业制造过程的生产数据实时监控及质量追踪等多个领域获得了广泛的应用。在RFID设备中，天线作为主要的能量传输功能层，是按照射频识别所要求的功能而设计的电子线路，其通过蚀刻、烫印或导电油墨印刷等方式将导电银浆或导电碳浆布置在PVC、PC或PET天线基板上，并与面层、保护层和底层等封装而成。天线的布线图案的加エ质量直接影响到标签与阅读器之间能否最大程度地传递信号，甚至会影响到RFID设备的正常工作运行。然而，目前高精度的天线图案检测设备在国内外均属空白，现有技术中大部分都是由人工(人眼直接观察天线基板印刷情況)或半人工(人眼通过摄像机屏幕观察天线基板印刷情況)来执行指令检测，这样不仅效率低、成本高，而且检测结论的精确性和一致性难以得到保证，并极大限制了 RFID天线标签生产行业的发展。相应地，在相关领域中存在对RFID天线的质量检测方式作出进ー步改进的技术需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本专利技术的目的在于提供ー种RFID天线的外观缺陷检测系统及其方法，其通过以结构紧凑、便于操作的方式来对RFID天线的线宽、断线/粘连以及毛刺/印刷污染等重点因素进行质量检测，能够高效率、高准确性地获知RFID天线的质量检测結果，并便于实时反馈和质量控制，因而尤其适用于エ业化RFID的加エ制造过程。按照本专利技术的ー个方面，提供了ー种RFID天线的外观缺陷检测系统，其特征在干，该外观缺陷检测系统包括摄像装置、三自由度移动模组、条形光源、背光光源和视觉检测装置，其中所述摄像装置安装在可沿着X轴、Y轴和Z轴三个方向来回移动的三自由度移动模组上，并处于待检测的RFID天线的上方，用于在其视野范围内拍摄天线的图像；所述条形光源对称设置在摄像装置的两侧，所述背光光源设置在待检测的RFID天线的下方，由此根据RFID天线基板的不同而选择性开启与摄像装置相配合，以便执行对天线的拍摄操作；所述视觉检测装置包括标定单元、图像获取単元、边缘检测单元、线宽测量単元和连通域分析単元，其中标定单元用于对摄像装置所要拍摄的图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；所述图像获取单元用于采集摄像装置所拍摄的天线图像；所述边缘检测单元用于对所采集的整体图像执行边缘检测，并获取该图像中的RFID天线数量及其各自所对应的长、宽和中心点坐标值信息；所述线宽测量单元用于对所采集图像中的各个天线设定兴趣区域，并分别测量该区域内的平均线宽与标准天线的线宽作比较；所述连通域分析単元用于从所采集图像中获取各个天线的单独图像，并执行ニ值化处理及blob分析以获得有关图案断线和/或粘连的检测结果，或是将各个天线的图像与标准天线图像匹配相减后再执行ニ值化处理及blob分析，由此获得有关毛刺和/或印刷污染的检测結果。作为进ー步优选地，所述视觉检测装置还包括显示单元，用于显示外观缺陷检测过程中的中间及最终检测结果。 作为进ー步优选地，所述摄像装置为エ业CXD相机。按照本专利技术的另一方面，还提供了相应的检测方法，其特征在干，该检测方法包括下列步骤(a)在采用摄像装置摄取待检测的RFID天线图像之前，执行摄像装置的预标定步骤；(b)通过操作三自由度移动模组来使摄像装置到达所需位置，并通过其与条形光源或背光光源之间的配合，对待检测的ー个或多个RFID天线拍摄其图像；(c)采集所拍摄的图像，并对其执行边缘检测，然后将符合检测条件也即边缘检测长度与标准天线相符的边缘中心点定为待检测天线的中心点，统计符合检测条件的边缘中心点个数以获得该检测图像内的RFID天线数量，井分别记录各个天线有关长、宽和中心点坐标值等信息；(d)根据エ况需求，选择性执行以下检测步骤中的至少ー项，并当其中任意ー项检测步骤不符合要求时，判定所对应的RFID天线质量不合格(dl)线宽检测对检测图像中各个天线设定兴趣区域，并测量该区域内的平均线宽与标准天线的线宽作比较；(d2)断线/粘连检测根据边缘检测后所获得的有关各个RFID天线的长、宽和中心点坐标值信息，分别获取各个天线的単独图像并对其执行ニ值化处理及blob分析，然后根据它的黑、白连通域数量与标准天线所对应的黑、白连通域数量相比较，由此判定是否发生图案断线和/或粘连现象；(d3)毛刺/印刷污染检测根据边缘检测后所获得的有关各个RFID天线的长、宽和中心点坐标值信息，分别获取各个天线的单独图像，并将其与标准天线图像匹配相减后执行ニ值化处理及blob分析，然后根据黑色区域的存在情况及其面积信息，由此判定是否产生毛刺和/或印刷污染。作为进ー步优选地，在步骤(b)中，采用エ业CXD相机来对待检测的ー个或多个RFID天线拍摄图像。作为进ー步优选地，在步骤(d2)中，若待检测天线图像的黑、白连通域的数量与标准天线所对应的黑、白连通域数量相等，则认为不存在图案断线粘连现象；否则，则判定该单个图像所对应的RFID天线不符合质量要求。作为进ー步优选地，在步骤(d2)中，若待检测天线图像中白色连通域的个数多于标准天线所对应的白色连通域个数，或者前者的黑色连通域个数少于后者所对应的黑色连通域个数，则判定该天线存在图案粘连现象；若待检测天线图像中白色连通域的个数少于标准天线所对应的白色连通域个数，或者前者的黑色连通域个数多余后者所对应的黑色连通域个数，则判定该天线存在图案断线现象。作为进ー步优选地，在步骤(d3)中，若不存在黒色区域，或者虽然存在黒色区域但其实际面积均处于容忍范围之内，则判定不存在毛刺或打印污染；若存在黒色区域并且该黒色区域的实际面积超出所设定的容忍阈值，则判定存在毛刺或打印污染。作为进ー步优选地，在步骤(d3)中，可以根据所述黑色区域的实际面积大小，来进一歩判断该区域属于毛刺或打印污染。总体而言，按照本专利技术的用于RFID天线的外观缺陷检测系统及其方法与现有技术相比，主要具备以下的技术优点1、通过采用先边缘检测定位再进行局部缺陷分析的质量检测方式，能够适应各种不同的复杂天线图案的检测，并有助于提高检测效率的同时保证检测结果的精确性和一致性；2、通过选择对天线线宽、图案断线/粘连以及毛刺/印刷污染等因素进行检测，可以根据不同需求来调整质量检测的次序及偏重点，便于实现流程化管理，因此尤其适用于エ业化的实际控制；3、整体外观缺陷检测系统结构紧凑、便于操作，能灵活运用于不同基板类型的RFID天线检测获取高分辨率的检测图像，并达到很高的视觉检测精度。附图说明图1是按照本专利技术的用于RFID天线的外观缺陷检测系统的总体结构示意图；图2是图1中所示外观缺陷检测装置的构成示意图；图3是按照本专利技术的用于RFI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种RFID天线的外观缺陷检测系统，其特征在于，该外观缺陷检测系统包括摄像装置（1）、三自由度移动模组（2）、条形光源（3）、背光光源（4）和视觉检测装置（5），其中：所述摄像装置（1）安装在可沿着X轴、Y轴和Z轴三个方向来回移动的三自由度移动模组（2）上，并处于待检测的RFID天线的上方，用于在其视野范围内拍摄天线的图像；所述条形光源（3）对称设置在摄像装置（1）的两侧，所述背光光源（4）设置在待检测的RFID天线的下方，由此根据RFID天线基板的不同而选择性开启与摄像装置（1）相配合，以便执行对天线的拍摄操作；所述视觉检测装置（5）包括标定单元（501）、图像获取单元（502）、边缘检测单元（503）、线宽测量单元（504）和连通域分析单元（505），其中标定单元（501）用于对摄像装置（1）所要拍摄的图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；所述图像获取单元（502）用于采集摄像装置（1）所拍摄的天线图像；所述边缘检测单元（503）用于对所采集的图像执行边缘检测，并获取该图像中的RFID天线数量及其各自所对应的长、宽和中心点坐标值信息；所述线宽测量单元（504）用于对所采集图像中的各个天线设定兴趣区域，并分别测量该区域内的平均线宽与标准天线的线宽作比较；所述连通域分析单元（505）用于从所采集图像中获取各个天线的单独图像，并执行二值化处理及blob分析以获得有关图案断线和/或粘连的检测结果，或是将各个天线的图像与标准天线图像匹配相减后再执行二值化处理及blob分析，由此获得有关毛刺和/或印刷污染的检测结果。...
【技术特征摘要】
1.一种RFID天线的外观缺陷检测系统，其特征在于，该外观缺陷检测系统包括摄像装置(I)、三自由度移动模组(2)、条形光源(3)、背光光源(4)和视觉检测装置(5)，其中 所述摄像装置(I)安装在可沿着X轴、Y轴和Z轴三个方向来回移动的三自由度移动模组(2)上，并处于待检测的RFID天线的上方，用于在其视野范围内拍摄天线的图像； 所述条形光源(3 )对称设置在摄像装置(I)的两侧，所述背光光源(4 )设置在待检测的RFID天线的下方，由此根据RFID天线基板的不同而选择性开启与摄像装置(I)相配合，以便执行对天线的拍摄操作； 所述视觉检测装置(5)包括标定单元(501)、图像获取单元(502)、边缘检测单元(503)、线宽测量单元(504)和连通域分析单元(505)，其中标定单元(501)用于对摄像装置(I)所要拍摄的图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；所述图像获取单元(502)用于采集摄像装置(I)所拍摄的天线图像；所述边缘检测单元(503)用于对所采集的图像执行边缘检测，并获取该图像中的RFID天线数量及其各自所对应的长、宽和中心点坐标值信息；所述线宽测量单元(504)用于对所采集图像中的各个天线设定兴趣区域，并分别测量该区域内的平均线宽与标准天线的线宽作比较；所述连通域分析单元(505)用于从所采集图像中获取各个天线的单独图像，并执行二值化处理及blob分析以获得有关图案断线和/或粘连的检测结果，或是将各个天线的图像与标准天线图像匹配相减后再执行二值化处理及blob分析，由此获得有关毛刺和/或印刷污染的检测结果。2.如权利要求1所述的外观缺陷检测系统，其特征在于，所述视觉检测装置(5)还包括显示单元(506)，用于显示外观缺陷检测过程中的中间及最终检测结果。3.如权利要求1或2所述的外观缺陷检测系统，其特征在于，所述摄像装置(I)为工业CCD相机。4.一种用于对RFID天线执行外观缺陷检测的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤 (a)在采用摄像装置摄取待检测的RFID天线图像之前，执行摄像装置的预标定步骤； (b)通过操作三自由度移动模组来使摄像装置到达所需位置，并通过其与条形光源或背光光源之间的配合，对待检测的一个或多个RFID天线拍摄其图像； (c)采集所拍摄的图像，并对其执行边...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹周平，陈建魁，钟强龙，杨航，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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