[发明专利]一种多LED晶片定位算法

权利要求书

1.一种多LED晶片定位算法，其特征在于，包括如下步骤：

CCD相机按照一定的步骤拍摄LED晶片盘上的局部图像作为待定位图像，每拍摄一次就对定位待定位图像上的LED晶片进行定位；

在对每一幅待定位图像进行LED晶片定位时，采用基于边缘梯度匹配算法，从图像金字塔顶部进行匹配定位，再逐层映射并精确定位直到金字塔底层得到最终定位；

在金字塔顶层进行匹配定位的过程中，首先对待定位图像的一行LED晶片或者一列LED晶片进行精确定位，再根据测得的这一行中各LED晶片的行坐标或者这一列中各LED晶片的列坐标进行当前待定位图像中剩余晶片的具体定位。

2.根据权利要求1所述的一种多LED晶片定位算法，其特征在于，在图像匹配过程中，待匹配图像的选取步骤如下：

A.相机对准LED晶片盘的中央，拍摄待匹配图像，检测图像；

B.检测完成后，待匹配图像持续右移一定距离，每移动一次，检测一次，直到到达LED晶片盘的边缘；

C.待匹配图像上移一定距离一次，检测图像；

D.检测完成后，待匹配图像持续左移相应距离，每移动一次，检测一次，直到到了LED晶片盘的边缘；

E.重复步骤C和步骤D，直到检测到LED晶片盘的上半部分所有待匹配图像选取完成；

在上述过程中，待匹配图像的移动是根据LED晶片盘底部的电机移动而实现的，电机移动带动LED晶片盘移动，使CCD相机的拍摄到的待匹配图像的位置移动；

所述相应距离是根据待匹配图像的大小来提前设定的，保证每次拍摄到的待匹配图像后，检测到的LED晶片位置没有重复部分；

LED晶片盘的上半部分所有待匹配图像选取完成后，按照类似的方法选取LED晶片盘下半部分所有待匹配图像。

3.根据权利要求1所述的一种多LED晶片定位算法，其特征在于，检测LED晶片盘上半部分的具体步骤如下：

S1：获取LED晶片模板图像I_t和LED晶片待搜索图像I_s；

S2：获取具有不同旋转角度以及金字塔层数的模板图像I_ti和不同金字塔层数的待搜索图像I_si；

S3：利用Canny算子求出不同旋转角度、不同金字塔层级的LED晶片模板图像I_ti的边缘点，再用同样方法求出不同金字塔层级的LED晶片模板图像I_si的边缘点；

S4：将LED晶片模板图像的边缘点看作点集p_i＝(r_i，c_i)^T，每一个点(r_i，c_i)对应的梯度向量为d_i＝(t_i，u_i)^T，对LED晶片待搜索图像进行同样的处理，得到每个点(x，y)及其对应的梯度向量e_x，y＝(v_x，y，ω_x，y)^T；对LED晶片模板图像进行仿射变换，得到点集p_i′＝Ap_i，梯度向量d_i′＝(A^-1)^Td_i；

S5：获取待搜索图像最后一行的LED晶片的具体位置；具体地，从图像金字塔顶层开始计算梯度信息相似度，在最顶层获得与模板图像相似的大概位置后，逐层映射并进行精确定位直到图像金字塔的最底层；

在上述金字塔顶层计算相似度的过程中，从左至右、从下至上地遍历待搜索图像，每次计算匹配度之后，将该得分与提前设定好的或前一子图像的匹配度阈值T做比较，若高于阈值T，则暂时保存当前子图位置或替换前一子图位置的坐标和旋转角度，并将该阈值作为下一个子图像的阈值，若下一个子图像的匹配度低于前一个子图像的阈值，则记录当前保存的子图像位置的坐标和旋转角度，将该匹配目标所在区域的边缘梯度幅值设为0，再进行下一个位置的匹配；记录当前匹配的子图个数，当当前匹配子图个数等于LED待搜索晶片图像上最后一行的个数时，转入S6；

S6：按照最后一行上每一个LED晶片的X坐标和旋转角度，从下至上进行匹配，匹配过程与S5类似；

S7：输出得到当前待匹配图像上所有晶片位置和旋转角。