[发明专利]一种基于视觉图像缺陷检测的标对方法

说明书

本申请公开了一种基于视觉图像缺陷检测的标对方法，包括以下步骤：建立图像特征点查找方法，所述图像特征点查找方法能够对目标图像中的关键点进行定位，并计算出特征点在图像中的位置坐标；载物台平移多个位置，记录平台物理坐标，并计算每个位置的图像特征点坐标标定模型及参数计算；载物台旋转多个位置，并计算每个位置的图像特征点坐标；旋转中心计算。本发明不需要专门定制高精度标定板或辅助工具，对对位模组装配精度要求较低，经过多个相机一次拍照即可完成平移位置和旋转角度的计算，对位过程效率和精度均较高，从而能够实现对目标物体的快速高精度缺陷检测。

技术领域

本发明涉及工业品缺陷检测技术领域，特别涉及一种基于视觉图像缺陷检测的快速标定和快速对位方法。

背景技术

在芯片半导体、显示面板、手机面板、PCB制造等行业，其制造工艺对精度要求极高，对制造工艺中产生的缺陷容忍度较低，通常需要高精度的缺陷检测方法。显示面板、手机面板的生产加工工艺的流程一般包括：开料、开槽、倒边、精雕、平磨、清洗、电镀/丝印、镜片清洗、包装。

在利用视觉图像进行检测时，为了确保检测精度，通常需要先对产品进行对位，然后和标准模板进行比对来定位缺陷，对位精度直接影响了检测效果。自动视觉对位或视觉引导在工业场景下应用极为广泛，其目的是借助于视觉图像来计算目标的位姿偏差，然后借助于三自由度运动机构以及相应的控制系统对位姿偏差进行补偿，从而实现对目标物体位置和姿态的矫正。

目前常用的视觉图像缺陷检测方法大多是基于玻璃盖板图像的边缘提取，而后分析边缘轮廓的平整性和凹凸区域，以手机面板为例，在对手机面板进行缺陷检测时，主要是分析面板边缘的轮廓是否平整或者存在凹凸区域，也就是检测图像边缘是否存在凸起或者凹陷，现有技术中对于细小的、倒边、精雕、平磨、清洗、电镀/丝印等加工过程损造成的细微缺陷还很难检出，因为在这类细微缺陷附近的边缘轮廓仍然是平直的，部分为边缘存在微缺陷部分。

现有技术的视觉图像缺陷检测中，基于单相机的视觉对位步骤相对较为成熟，但其仅适用于对较小的目标物体进行对位，当对较大目标物体进行对位时，误差较大，精度降低。基于多相机视觉图像的对位系统在理论上可以做到精度更高，应用范围更广，但目前绝大多数视觉图像缺陷检测中多相机视觉图像对位系统方法存在如下问题：

第一，标定过程复杂，很多方法需要借助于定制高精度标定板，不仅制作成本高昂，而且标定算法逻辑复杂，当对位模组的平行度和垂直度存在误差时，还会导致对位精度下降；还有很多标定方法需要多次计算对位误差，然后反复迭代计算线性补偿参数，且无法自动完成。

第二，对位过程复杂，很多对位方法在标定时没有标定出旋转中心，或者没有建立合适的对位模型，导致需要多次拍照和多次平台移动，才能完成对位过程，导致对位效率较低。

第三，对位精度较低。很多对位系统在建立多相机之间的位置关系模型时，考虑因素不全或忽略了某些参数，导致对位精度较低。

现有技术的视觉图像缺陷检测方法还有一种是采用终检时用人工目检，这种方法不能预先防范由于设备和生产过程发生的批量性不良，一片盖板从透明基板到成品通常要经过多达二十道的印刷和烘烤，累计耗时数小时。目前常规的自动化丝印机单道印刷产能都在每小时600-1400片，从不良产品的首次发生到终检发现有可能已造成上千片不良品的发生，导致生产成本提高和有效产能下降，工作效率很低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中的不足，提出了一种基于视觉图像的快速高精度缺陷检测方法。本发明快速高精度缺陷检测方法，标定过程简单快捷，不需要专门定制高精度标定板或辅助工具，对对位模组装配精度要求较低，经过多个相机一次拍照即可完成平移位置和旋转角度的计算，对位过程效率和精度均较高，从而能够实现对目标物体的快速高精度缺陷检测。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于视觉图像的快速高精度缺陷检测方法，包括以下步骤：