[发明专利]一种基于机器视觉的平面接口测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于机器视觉的平面接口测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定机器视觉测量系统，包括：电荷耦合元件CCD相机和处理器；CCD相机用于获取平面接口中待测量平面信号接口和地线接地端GND接口的图像信息，处理器用于基于所述图像信息确定平面信号接口和GND接口的位置和尺寸；所述平面信号接口的焊盘为圆形，GND接口的焊盘为方形；

确定机器视觉测量系统的标定参数；所述标定参数包括：CCD相机标定参数和处理器对图像的处理参数；所述处理参数包括：全局图像调整参数、局部图像调整参数、图像上各个像素点与坐标的对照表；所述标定参数通过利用机器视觉测量系统对标准印刷电路板PCB板进行测量确定，所述标准PCB板包括多个圆形焊盘和多个方形焊盘，圆形焊盘和方形焊盘有多种尺寸，分布于PCB板的不同区域，各个焊盘的位置和尺寸已知；采用所述CCD相机标定参数时，CCD相机拍摄的图像最佳，采用所述全局图像调整参数时，处理器对所拍摄图像中所有接口的识别率最高，采用所述局部图像调整参数时，处理器对对应局部中所有接口的识别率最高；

采用所述标定参数，利用机器视觉测量系统对平面接口进行测量，以识别其中的平面信号接口和GND接口，并基于所述像素点与坐标的对照表确定各个识别接口的位置和尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准PCB板中圆形焊盘和方形焊盘均至少包含3种尺寸，分布于标准PCB板的不同区域；

所述标准PCB板两个相互垂直的中轴线上等间距分布不同尺寸的圆形焊盘，以便于机器视觉测量系统识别标准PCB板的中心点；

所述标准PCB板的四周等间距分布不同尺寸的方形焊盘，以便于机器视觉测量系统识别标准PCB板的外框边界；

所述标准PCB板以两个相互垂直中轴线为坐标轴的4个象限区域内不同尺寸的圆形焊盘和不同尺寸的方形焊盘间隔分布，用于区分识别不同尺寸、不同位置的平面信号接口和GND接口，以提高机器视觉系统对不同接口的检测识别率；各个象限区域内圆形焊盘和方形焊盘的间隔分布规律不同；其中，圆形焊盘的CCD图像对应平面信号接口的CCD图像，方形焊盘的CCD图像对应GND接口的CCD图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述CCD相机参数包括：CCD相机的焦距、光圈大小以及曝光时间；

所述CCD相机标定参数通过如下步骤确定：

利用CCD相机对标准PCB板进行拍照，获取标准PCB板的图像；

判断是否获取最佳清晰度图像，若未获取最佳清晰度图像，则调整CCD相机的参数，直至获取最佳清晰度图像；

将获取最佳清晰度图像时的CCD相机参数作为CCD相机的标定参数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述全局图像调整参数和局部图像调整参数均包括：图像对比度、亮度以及灰度；

所述全局图像调整参数和局部图像调整参数通过如下步骤确定：

处理器对CCD相机获取的标准PCB板的全局图像进行对比度、亮度以及灰度设置，之后识别调整后的全局图像中的接口，并与标准PCB板的接口分布情况进行对比确定对应的接口识别率，作为全局识别率；

处理器对所述全局图像的对比度、亮度以及灰度进行不同的设置，以确定不同设置分别对应的全局识别率，将全局识别率最高时设置的参数作为全局图像调整参数；

在获取最高的全局识别率后，处理器将所述全局图像按照预设格式切割，输出多个局部图像；

处理器对各个局部图像的对比度、亮度以及灰度进行不同的设置，以确定每个局部图像不同设置分别对应的局部识别率，将每个局部图像的局部识别率最高时设置的参数作为每个局部图像的调整参数；所述局部识别率通过对局部图像中的接口识别，将识别的接口数量与标准PCB板对应的局部图像中接口的分布情况对比确定。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述图像上各个像素点与坐标的对照表通过如下步骤确定：

在对每个局部图像调整获取最高的局部识别率后，对各个局部图像进行二值化操作，识别出各个接口的清晰轮廓，确定各个轮廓的像素点，并根据标准PCB板各个接口的位置和尺寸确定各个像素点与坐标的对照表。