一種基于機器視覺的基板定位方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于機器視覺的基板定位系統(tǒng)，包括：計算機、控制部分、圖像采集卡、相機、光源及光源控制器、基板和機械手，其中所述機械手用于在基板從料盒內推到一定位置后，將基板吸附起來；所述光源控制器用于控制所述光源，所述光源用于對待檢測的基板進行打光，所述相機拍攝打光后的待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，所述圖像采集卡用于將所述圖像發(fā)送給計算機，所述計算機用于在把基板貼到薄膜上之前，對基板進行定位?？梢詫崿F(xiàn)精確對基板的定位。
【專利說明】一種基于機器視覺的基板定位方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子領域，特別涉及一種基于機器視覺的基板定位方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]機器視覺是研究用計算機來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學和技術，機器視覺系統(tǒng)得首要目標是用圖像創(chuàng)建或恢復現(xiàn)實世界模型，然后認知現(xiàn)實世界。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品將被攝取的目標轉換成圖像信號，傳送給圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉換成數(shù)字信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種預案算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。
[0003]機器視覺系統(tǒng)得特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程序。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺；同時在大批量的工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質量效率低且精度不搞，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程序。
[0004]隨著機器視覺技術自身的成熟和發(fā)展，它在各個行業(yè)都得到了越來越廣泛的應用。其中大部分都機種在半導體行業(yè)。隨著現(xiàn)代半導體器件向微型化、集成化和高可靠性方向的發(fā)展，半導體生產(chǎn)和制造設備也朝著高速、高精度和智能化的全自動化的方向發(fā)展。但是當前的技術中，定位的精度還不夠。

【發(fā)明內容】

[0005]基于現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題。本發(fā)明提出了一種基于機器視覺的基板定位方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中的定位不精確的問題，實現(xiàn)整個設備的自動化操作。
[0006]本發(fā)明提供了一種基于機器視覺的基板定位系統(tǒng)，包括:計算機、控制部分、圖像采集卡、相機、光源及光源控制器、基板和機械手，其中所述機械手用于在基板從料盒內推到一定位置后，將基板吸附起來；所述光源控制器用于控制所述光源，所述光源用于對待檢測的基板進行打光，所述相機拍攝打光后的待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，所述圖像采集卡用于將所述圖像發(fā)送給計算機，所述計算機用于在把基板貼到薄膜上之前，對基板進行定位。
[0007]本發(fā)明還提供了一種基于機器視覺的基板定位方法，包括:機械手在基板從料盒內推到一定位置后，將基板吸附起來，光源控制器控制所述光源對待檢測的基板進行打光，相機拍攝打光后的待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，圖像采集卡將所述圖像發(fā)送給計算機，所述計算機在把基板貼到薄膜上之前，對基板進行定位。
[0008]基于上述的方法，定位包括調試模式的過程和工作模式的過程。
[0009]基于上述的方法，上述調試模式包括:
[0010]步驟1:計算機將圖像采集卡進行初始化；
[0011]步驟2:計算機設置各種參數(shù)和模式，包括設置圖像采集卡、圖像濾波和圖像匹配的相關參數(shù)，以及設置相機采集模式、相機觸發(fā)模式、采集圖像制式、圖像濾波的模式和圖像匹配的模式；
[0012]步驟3:計算機將步驟2設置的各種參數(shù)和模式保存在外部的文件中，方便后續(xù)在工作模式下的讀取調用；
[0013]步驟4:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理；
[0014]步驟5:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲；
[0015]步驟6:計算機將指定的感興趣區(qū)域當做模板進行自學習；
[0016]步驟7:計算機保存某一型號的基板學習的模板，方便后續(xù)工作模式的調用。
[0017]基于上述的方法，上述工作模式的過程包括::
[0018]步驟8:計算機讀取在調試模式下保存的配置文件；
[0019]步驟9:計算機根據(jù)步驟8的配置文件，對圖像采集卡進行初始化；
[0020]步驟10:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給初始化后的圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理；
[0021]步驟11:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲；
[0022]步驟12:計算機加載調試模式中保存的模板；
[0023]步驟13:根據(jù)模板，計算機`匹配模版的圖像和采集到的圖像，在圖片中匹配出最相似的位置，并在相應位置標記出來；
[0024]步驟14:計算機將匹配得到的匹配結果輸出，并將匹配位置的相似度、偏移量以及旋轉量在文本框中顯示出來。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的獨特的視覺反饋式定位技術(VisualFeed-back Position,簡稱VFP),可以實現(xiàn)對檢測中的PCB進行精確定位。
[0026]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的一種基于機器視覺的基板定位系統(tǒng)的示意圖。
[0028]圖中，1，計算機，2，控制部分，3，圖像采集卡，4，相機，5，光源及光源控制器，6，基板，7，機械手。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，應指出的是，所描述的實施例僅旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于機器視覺的基板定位系統(tǒng)，包括:計算機1、控制部分2、圖像采集卡3、相機4、光源及光源控制器5、基板6和機械手7。將基板從料盒內推到一定位置，然后由機械手臂將基板吸附起來，在把基板貼到薄膜上之前，然后由計算機對基板進行定位。光源控制器控制光源，光源用于對待檢測的基板進行打光，相機拍攝待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給圖象采集卡，由圖像采集卡發(fā)送給計算機進行定位。
[0032]該裝置的具體技術方案為:本實施例的基于視覺的集成芯片基板定位系統(tǒng)主要是軟件的操作，該軟件分為兩個模式:調試模式和工作。調試模式主要針對第一次在現(xiàn)場使用或者有新型號基板需要定位的情況設計，可以更改相關參數(shù)，需要操作者有圖像處理的基本概念，也便于程序的維護。工作模式則是程序的實際使用，在調試好以后，針對某一型號的基本，可以連續(xù)進行定位。其中，調試模式的過程，包括:
[0033]步驟1:計算機調用EasyMutiCam庫,將圖像采集卡進行初始化。
[0034]步驟2:計算機設置各種參數(shù)和模式，包括設置圖像采集卡、圖像濾波和圖像匹配的相關參數(shù)，以及設置相機采集模式、相機觸發(fā)模式、采集圖像制式、圖像濾波的模式和圖像匹配的模式。
[0035]步驟3:計算機將步驟2設置的各種參數(shù)和模式保存在外部的文件中，方便后續(xù)在工作模式下的讀取調用。
[0036]步驟4:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理。
[0037]步驟5:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲。
[0038]步驟6:計算機將指定的感興趣區(qū)域(ROI)當做模板進行自學習。
[0039]步驟7:計算機保存某一型號的基板學習的模板，方便后續(xù)工作模式的調用。
[0040]工作模式的過程:
[0041]步驟8:計算機讀取在調試模式下保存的配置文件，該配置文件可以ini格式的。
[0042]步驟9:計算機根據(jù)步驟8的配置文件，對圖像采集卡進行初始化。
[0043]步驟10:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給初始化后的圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理。
[0044]步驟11:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲。
[0045]步驟12:計算機加載調試模式中保存的模板，該模版可以是MCH的格式的。
[0046]步驟13:根據(jù)模板，計算機匹配模版的圖像和采集到的圖像，在圖片中匹配出最相似的位置，并在相應位置標記出來。
[0047]步驟14:計算機將匹配得到的匹配結果輸出，并將匹配位置的相似度、偏移量以及旋轉量在文本框中顯示出來。
[0048]步驟15:計算機將每一步的操作保存在日志文件中，方便以后查看。
[0049]采用本發(fā)明的獨特的視覺反饋式定位技術(Visual Feed-back Position,簡稱VFP )，可以實現(xiàn)對檢測中的PCB進行精確定位。
[0050]上面描述僅是本發(fā)明的一個具體實施例，顯然在本發(fā)明的技術方案指導下本領域的任何人所作的修改或局部替換，均屬于本發(fā)明權利要求書限定的范圍。
【權利要求】
1.一種基于機器視覺的基板定位系統(tǒng)，其特征在于，包括:計算機、控制部分、圖像采集卡、相機、光源及光源控制器、基板和機械手，其中所述機械手用于在基板從料盒內推到一定位置后，將基板吸附起來；所述光源控制器用于控制所述光源，所述光源用于對待檢測的基板進行打光，所述相機拍攝打光后的待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，所述圖像采集卡用于將所述圖像發(fā)送給計算機，所述計算機用于在把基板貼到薄膜上之前，對基板進行定位。
2.一種基于機器視覺的基板定位方法，其特征在于，包括:機械手在基板從料盒內推到一定位置后，將基板吸附起來，光源控制器控制所述光源對待檢測的基板進行打光，相機拍攝打光后的待檢測的基板，并將拍攝后的圖像發(fā)送給所述圖象采集卡，圖像采集卡將所述圖像發(fā)送給計算機，所述計算機在把基板貼到薄膜上之前，對基板進行定位。
3.如權利要求2的基于機器視覺的基板定位方法，其特征在于，所述定位包括調試模式的過程和工作模式的過程。
4.如權利要求3的基于機器視覺的基板定位方法，其特征在于，所述調試模式包括: 步驟1:計算機將圖像采集卡進行初始化； 步驟2:計算機設置各種參數(shù)和模式，包括設置圖像采集卡、圖像濾波和圖像匹配的相關參數(shù)，以及設置相機采集模式、相機觸發(fā)模式、采集圖像制式、圖像濾波的模式和圖像匹配的模式； 步驟3:計算機將步驟2設置的各種參數(shù)和模式保存在外部的文件中，方便后續(xù)在工作模式下的讀取調用； 步驟4:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理； 步驟5:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲； 步驟6:計算機將指定的感興趣區(qū)域當做模板進行自學習； 步驟7:計算機保存某一型號的基板學習的模板，方便后續(xù)工作模式的調用。
5.如權利要求4的基于機器視覺的基板定位方法，其特征在于，所述工作模式的過程包括:: 步驟8:計算機讀取在調試模式下保存的配置文件； 步驟9:計算機根據(jù)步驟8的配置文件，對圖像采集卡進行初始化； 步驟10:光源控制器控制光源，將光打到基板上，相機拍攝基板，并獲得基板照片，將基板照片發(fā)送給初始化后的圖像采集卡，圖像采集卡采集到圖像后，并將圖像傳送到計算機中的內存中，以便于將圖像進行顯示和對圖像的處理； 步驟11:計算機將圖像進行濾波處理，去除圖像中的噪聲； 步驟12:計算機加載調試模式中保存的模板； 步驟13:根據(jù)模板，計算機匹配模版的圖像和采集到的圖像，在圖片中匹配出最相似的位置，并在相應位置標記出來； 步驟14:計算機將匹配得到的匹配結果輸出，并將匹配位置的相似度、偏移量以及旋轉量在文本框中顯示出來。
【文檔編號】G05B19/04GK103676714SQ201310604177
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】劉建青 申請人:大連日佳電子有限公司