[发明专利]一种基于最小外接矩形的贴片元件定位识别方法

摘要

本发明公开了一种基于最小外接矩形的贴片元件定位识别方法，用于获取元件中心和偏移角度，包括以下步骤：贴片元件的图像分割和区域特征的提取；对贴片元件分为两大类，不带管脚元件和带管脚元件；根据最小外接矩形的特征，求解出矩形的中心坐标；根据步骤三所得到的目标区域的几何中心即为不带管脚元件的几何中心，再通过限制矩形边的长度，将矩形的两条对称长边筛选出来，其斜率对应的平均角度即为元件的偏移角度；同样根据目标区域的几何中心即为带管脚元件每个管脚对应的几何中心；由已求出带管脚元件管脚部位的中心坐标，求解元件的实际中心坐标；步骤七、求解带管脚贴片元件的偏移角度。通过本发明可以快速精确获得元件中心和偏转角度。

主权项

一种基于最小外接矩形的贴片元件定位识别方法，用于获取元件中心和偏移角度，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、贴片元件的图像分割和区域特征的提取，具体是：获得二值图像，再通过区域面积和周长大小为限制条件对目标的二值图像进行区域特征提取；通过中值滤波平滑处理剔除背景和噪音；最后通过二值形态学的开运算方法和Canny边缘检测获得元件的像素级边缘轮廓；步骤二、根据贴片元件在二值化图像的成像结果不同，对贴片元件分为两大类，一类是在图像处理中可以识别到整一个元件，称为不带管脚的元件，另一类是在图像处理中仅识别到元件的管脚，称为带管脚的元件；步骤三、采用最小外接矩形算法绘制出通过目标区域轮廓点集的凸包的最小外接矩形，根据最小外接矩形的特征，求解出矩形的中心坐标，即目标区域的几何中心，再根据步骤二中对贴片元件的不同类型进行分开处理；步骤四、针对二值化图像目标区域为整体元件，即为不带管脚的元件，根据步骤三所得到的目标区域的几何中心即为元件的几何中心，再通过限制矩形边的长度，将矩形的两条对称长边筛选出来，即可分别得到两条长边的两个端点坐标(x₁,y₁),(x₂,y₂)，根据公式θ＝arctan(k)分别求解出矩形的两条对称长边与图像坐标系X轴的夹角，再通过数学几何计算方法求取其平均值，即为目标元件在图像坐标系X轴上的偏移角度；步骤五、针对二值化图像目标区域为元件的管脚部位，即为带管脚的元件，同样根据步骤三所得到的目标区域的几何中心即分别为元件每个管脚对应的几何中心，这里假设各个管脚的中心坐标为：(x_i,y_i,i＝1,2,3,,,,n)，n为管脚数，则元件的中心坐标实际上就是所有管脚中心坐标的平均值，则求解得元件中心坐标(x,y)：步骤六、由步骤五已求出带管脚元件的中心坐标，接下来需要求解元件的偏移角度，要求得该元件的偏移角度，首先要将贴片元件的每排管脚中心坐标进行分开记录，通过基于邻接矩阵的搜索方法对贴片元件的管脚中心坐标进行单排记录，将不同排的管脚中心坐标记录到不同的矩阵队列中；步骤七、由步骤六已生成的矩阵队列，通过最小二乘法拟合直线的方法画出由每个矩阵队列中的数据所拟合的直线，根据步骤四中的计算方法同样可以求解得到每条直线与图像坐标系X轴的夹角，最后将相互对称的直线求得的夹角进行平均求解，所得到的平均值为带管脚贴片元件的偏移角度。