本发明专利技术公开了一种用于对RFID天线毛刺和污点缺陷执行视觉检测的方法，包括：对摄像装置执行标定之后，通过其与条形或背光光源的配合，对待检测的各个RFID天线拍摄图像；采集所拍摄的天线图像并将其与天线模板图像相匹配以获得预对齐信息；根据天线模板图像上的ROI区域并结合预对齐信息，从天线图像中扣取对应的毛刺和污点检测区域；对所抠取检测区域和ROI区域分别执行二值化处理，然后执行图像相减处理；对相减处理后的残余图像执行blob分析，由此判定毛刺和污点缺陷结果。本发明专利技术还公开了相应的视觉检测系统。通过本发明专利技术，能够高效率、高准确地执行RFID天线的毛刺/污点质量检测过程，并可精确定位缺陷所处位置，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天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统及方法。
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。常见的天线外观缺陷例如包括线宽过大或过小、出现图案断线/粘连现象，或者存在毛刺和污点缺陷等。其中，毛刺和污点是影响天线质量的外观缺陷中非常常见的ー种。所谓毛刺，是指由于刻蚀、印刷等生产制造エ艺原因，天线平面内线条单侧或两侧出现的不同于设计图案的凸起或凹陷，该现象可能影响到天线的电学性能、品质因数(Q)或标签谐振频率(《)，甚至造成天线线路的短路或断路；所谓污点，是指除去正常的天线图案之外，在基板上呈现的多余图案。毛刺和污点的具体面积或偏差阈值可以根据根据RFID标签的种类、用途、尺寸和复杂程度来确定。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。近年随着对检测自动化的要求越来越高，也出现了直接对天线性能进行检测并给出检测结论的天线质量的检测方案，即直接用读卡器来測量天线是否合格，显然这种方法对于未贴芯片的天线并不适用。此外，还有利用阻抗自动匹配技术进行测试的自动检测方案，如微博学报2008年8月第24卷第4期中《RFID标签天线测试架设计》一文中提到的检测方案等，这些检测方案基干天线电学性能进行检测，只能检测出天线是否合格，适用于流水化的检测生产，但不能明确指出制造エ艺中存在的问题。尤其是，对于毛刺和污点之类的外观缺陷，现有技术中缺乏有效的检测手段，而且难以准确获知缺陷所处的具体位置。相应地，在相关领域中存在对RFID天线包括毛刺和污点缺陷在内的外观缺陷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天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统及方法，其能够高效率、高准确地执行RFID天线的毛刺/污点质量检测过程，并可精确定位毛刺/污点缺陷所处的具体位置，由此便于实时反馈和质量控制，同时适用于エ业化RFID的加工制造过程。按照本专利技术的ー个方面，提供了ー种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统，该视觉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，其特征在于: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对各个RFID天线分别拍摄完整的图像；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并与摄像装置相配合，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、图像匹配単元、图像分割単元、图像运算单元和连通域分析単元，其中标定单元用于对摄像装置所拍摄的天线图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；图像获取単元用于采集摄像装置所拍摄的天线图像；图像匹配単元用于将所采集的天线图像与天线模板图像进行匹配，并获取包括旋转角度、中心点位移在内的预对齐信息；图像分割単元用于根据天线模板图像上预设的感兴趣区域，并结合所获取的预对齐信息，从天线图像中扣取与感兴趣区域相对应的毛刺和污点检测区域；图像运算单元用于对天线模板图像上预设的感兴趣区域、以及图像分割単元所抠取的毛刺和污点检测区域分别执行ニ值化处理，然后对两者执行图像相减处理；连通域分析単元用于提取图像相减处理后的残余图像，并对其执行blob分析操作，由此获得有关毛刺和污点缺陷的检测結果。作为进ー步优选地，所述视觉检测装置还包括显示单元，用于显示毛刺和污点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，执行摄像装置的标定步骤；(b)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，对待检测的各个RFID天线分别拍摄完整的图像；(C)采集所拍摄的天线图像，并将采集到的各个天线图像分别与天线模板图像相匹配，由此获得包括旋转角度、中心点位移在内的预对齐信息；(d)根据天线模板图像上预设的一个或多个感兴趣区域，并结合步骤(C)所获取的预对齐信息对天线图像进行调整，然后从天线图像中枢取与感兴趣区域相对应的毛刺和污点检测区域；(e)对步骤(d)所抠取的毛刺和污点检测区域以及天线模板图像上的感兴趣区域分别执行ニ值化处理，接着对两者执行图像相减处理；(f)对步骤(e)图像相减处理后所获得的残余图像进行blob分析:当blob分析后未提取到连通域区域，或者所提取的各个连通域区域面积及其总面积均在容忍阈值之内，则判定该被检测天线不存在毛刺污点缺陷；而当blob分析后所提取的连通域区域存在单个区域面积或总面积超出容忍阈值的情形，则判定被检测天线存在毛刺和污点缺陷。作为进ー步优选地，在步骤(f)中，可以根据单个连通域区域的实际面积大小，来进ー步判断该区域属于毛刺或污点缺陷。作为进ー步优选地，在步骤(f)中，当判定存在毛刺或污点缺陷时，定位该连通域区域的中心点像素坐标同时记录其面积信息，由此确定被检测天线的缺陷位置及其类型。作为进ー步优选地，当blob分析后所提取的连通域区域总面积超出容忍阈值时，定位所有连通域区域的中心点象素坐标同时取其平均值，并将该平均值作为被检测天线的缺陷所处位置。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、通过采用视觉检测方式，能够稳定、准确地检测出各种不同类型的复杂天线图案的毛刺或污点缺陷，并在提高检测效率的同时能够保证检测结果的精确性和一致性；2、可以根据检测需求对毛刺和污点容忍阈值进行不同设定和调整，便于满足不同生产标准的要求，适用于エ业化的实际制造过程；3、整体检测系统结构紧凑、便于操作，能灵活运用于不同基板类型的RFID田间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统，该视觉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，其特征在于：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对各个RFID天线分别拍摄完整的图像；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并与摄像装置相配合，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、图像获取单元、图像匹配单元、图像分割单元、图像运算单元和连通域分析单元，其中标定单元用于对摄像装置所拍摄的天线图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；图像获取单元用于采集摄像装置所拍摄的天线图像；图像匹配单元用于将所采集的天线图像与天线模板图像进行匹配，并获取包括旋转角度、中心点位移在内的预对齐信息；图像分割单元用于根据天线模板图像上预设的感兴趣区域，并结合所获取的预对齐信息，从天线图像中扣取与感兴趣区域相对应的毛刺和污点检测区域；图像运算单元用于对天线模板图像上预设的感兴趣区域、以及图像分割单元所抠取的毛刺和污点检测区域分别执行二值化处理，然后对两者执行图像相减处理；连通域分析单元用于提取图像相减处理后的残余图像，并对其执行blob分析操作，由此获得有关毛刺和污点缺陷的检测结果...
【技术特征摘要】
1.一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统，该视觉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，其特征在于: 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对各个RFID天线分别拍摄完整的图像； 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并与摄像装置相配合，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、图像匹配単元、图像分割単元、图像运算单元和连通域分析単元，其中标定单元用于对摄像装置所拍摄的天线图像建立像素坐标，并将像素坐标转换成同一世界坐标系下的坐标值；图像获取単元用于采集摄像装置所拍摄的天线图像；图像匹配単元用于将所采集的天线图像与天线模板图像进行匹配，并获取包括旋转角度、中心点位移在内的预对齐信息；图像分割単元用于根据天线模板图像上预设的感兴趣区域，并结合所获取的预对齐信息，从天线图像中扣取与感兴趣区域相对应的毛刺和污点检测区域；图像运算单元用于对天线模板图像上预设的感兴趣区域、以及图像分割単元所抠取的毛刺和污点检测区域分别执行ニ值化处理，然后对两者执行图像相减处理；连通域分析単元用于提取图像相减处理后的残余图像，并对其执行blob分析操作，由此获得有关毛刺和污点缺陷的检测结果2.按权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于，所述视觉检测装置还包括显示单元，用于显示毛刺和污点缺陷检测过程中的中间及最终检测結果。3.按权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于，所述摄像装置优选为エ业CCD相机。4.一种用于对RFID天线毛刺和污点缺陷执行视觉检测的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：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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