CN102598896A - 对象控制系统，对象控制方法和程序，以及旋转中心位置指定装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种对象控制系统，防止花费较长的时间在移动对象至目标位置上，即使，举例来说，图像获取单元的安装位置偏移。而且，根据本发明的解决方案的对象控制系统包括：图像获取单元，其获取单元从第一图像捕捉单元获取包含第一参考标记的第一图像，所述第一参考标记指定预先确定的且与对象相关的第一轮廓线；角度获取单元，其基于所述第一图像内的第一参考标记获取第一差角，所述第一差角指定预先确定的且与第一图像相关的第一目标轮廓线和所述第一轮廓线之间的角度；对象控制单元，其基于所述第一差角对用于旋转所述对象的旋转机构进行控制。

Description

对象控制系统,对象控制方法和程序,以及旋转中心位置指定装置

技术领域

本发明涉及一种对象控制系统，一种对象控制方法和程序，以及一种旋转中心位置指定装置。

背景技术

在日本专利3,531,674中，公开了一种定位装置，该定位装置可确定作为定位目标的物体的位置。当移动一安装所述目标物体的桌子时，该定位装置通过至少一个摄像头对图像进行捕获，所属图像包含由所述目标物体所提供的标记。然后，利用这些图像，所述定位装置计算标记位置和目标位置之间的偏差，并旋转所述桌子或将它移动到与其自身平行直到消除这些偏差。此外，在日本专利公布文件200649755中，一种工件定位装置得到公开，所述工件定位装置可获取工件台的旋转中心坐标，该坐标用于校正工件的旋转偏差。通过由两个摄像头捕获两次而得到的图像，该工件定位装置可对表征对应标记的位置进行测量。然后所述工件定位装置通过利用多个标记的移动来对工件台的旋转角度进行计算，所述标记从其坐标以及预先输入的标记之间的间隔处获取，并利用所述标记的旋转角度和坐标来计算工件台旋转中心的坐标。在日本专利公布文件Heisei 5 48295中，一种电子元件安装装置得到公开，该电子元件安装装置在电子线路板的预定位置上安装芯片型电子元器件。利用该电子元件安装装置，基于预先输入的吸嘴位置数据，以及基于在摄像头捕捉的图像的基础上获得电子元件的参考位置的位置数据，通过旋转吸嘴来校正电子元件的姿势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括：

然而，使用日本专利3,531,674所述的装置时，有时桌子必须要多次旋转或移动到与其本身平行，直到标记位置与目标位置之间的偏差消除。通过日本专利公开文件200649755或日本专利公开文件Heisei548295，例如，如果图像捕捉单元安装的位置不是太准确的话，那么有时候就不可能很容易地对电子元件的姿势进行校正，或者工件台旋转中心坐标会出现误差，这样就需花费相当长的时间将目标对象移动到其目标位置。因此，就需要有一对象控制系统，例如，尽管图像捕捉单元安装的位置不是太准确，将对象移动到其目标位置也不会花费太长的时间。

解决上述技术问题的技术方案包括：

为了解决上述问题，根据本发明所述的一种对象控制系统包括：图像获取单元，所述图像获取单元从第一图像捕捉单元获取第一图像，所述第一图像捕捉单元对第一图像进行捕捉，所述第一图像包括第一参考标记，所述第一参考标记对与对象相关的预定的第一轮廓线进行表征；角度获取单元，基于所述第一图像中的第一参考标记，所述角度获取单元可获取第一差角，该第一差角对与所述第一图像相关的预定的第一目标轮廓线和所述第一轮廓线之间的角度进行表征；以及对象控制单元，所述对象控制单元基于所述第一差角对一旋转机构进行控制，该旋转机构使得所述对象旋转。

在上述对象控制系统中：所述图像获取单元可从第二图像捕捉单元获取第二图像，所述第二图像捕捉单元对第二图像进行捕捉，所述第二图像包括第二参考标记，所述第二参考标记对与对象相关的预定的第二轮廓线进行表征；所述角度获取单元进一步，基于所述第二图像中的第二参考标记，可获取第二差角，该第二差角对与所述第二图像相关的预定的第二目标轮廓线和所述第二轮廓线之间的角度进行表征；所述对象控制单元基于所述第二差角对所述旋转机构进行控制。

在上述对象控制系统中，进一步包括加权存储单元，所述加权存储单元对所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的加权数分别进行存储；对于所述第一差角和第二差角，所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的加权数会各自进行分配，且对所述旋转机构的控制会基于所述第一差角和第二差角，所述各自的加权数会分别分配给第一差角和第二差角。

在上述对象控制系统中，所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的分辨率是不同的，并且所述加权存储单元可分别存储所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的加权数，这样，分辨率高的图像捕捉单元比分辨率低的图像捕捉单元具有更高的加权。

在上述对象控制系统中：所述对象控制单元可进一步对平行移动机构进行控制，所述平行移动机构会将所述对象移动到与其本身平行，且所述对象控制单元：可基于所述第一参考标记和所述与第一图像相关的预定第一目标参考标记，对所述对象的第一平行移动总量进行表征；可基于所述第二图像和所述与第二图像相关的预定第二目标参考标记，对所述对象的第二平行移动总量进行表征；将加权数分配给所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元以对第一平行移动总量和第二平行移动总量进行计算；可基于所述第一平行移动总量和第二平行移动总量，所述加权数会分别分配给第一平行移动总量和第二平行移动总量，对所述平行移动机构进行控制。

在上述对象控制系统中，所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元由于分辨率不同因而具有不同的分辨力。

在上述对象控制系统中，所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元由于图像捕捉范围不同因而具有不同的分辨力。

在上述对象控制系统中，进一步包括决策单元，所述决策单元会对所述第一参考标记是否包含在第一图像内做出决策；如果所述第一参考标记没有包含在第一图像内，所述对象控制单元会基于所述第二差角对所述旋转机构进行控制，以使得所述第一参考标记包含在所述第一图像内。

在上述对象控制系统中，进一步包括决策单元，所述决策单元会对所述第一参考标记是否包含在第一图像内做出决策；如果所述第一参考标记没有包含在第一图像内，所述对象控制单元会对所述旋转机构进行控制，以使得所述第二角度接近所述第二目标角度。

在上述对象控制系统中，进一步提供了校正单元，所述校正单元指定了所述旋转机构的旋转中心位置，所述旋转机构对设置所述对象的支撑构件进行旋转，并且，所述图像获取单元通过所述第一图像捕捉单元可获取第一标记图像，所述第一标记图像包含相对于所述支撑构件预先设置的第一标记；所述校正单元可获取等腰三角形形状，该等腰三角形的底边是连接所述第一标记的像素X和Y坐标值的直线，所述第一标记分别包含在两个所述第一标记图像内，第一标记图像在所述支撑构件通过所述旋转机构旋转之前和旋转之后由所述图像获取单元获取，所述等腰三角形的顶角是与所述旋转机构的旋转量对应的角度，可基于所述等腰三角形顶角顶点的第一标记图像的位置来获取所述旋转中心的位置；并且所述对象控制单元可基于所述旋转中心位置来控制所述旋转机构。

在上述对象控制系统中，进一步包括校正单元，所述校正单元指定了所述旋转机构的旋转中心位置，所述旋转机构对设置所述对象的支撑构件进行旋转，并且，所述图像获取单元通过所述第一图像捕捉单元可获取图像，所述图像至少包含所述支撑构件的一部分；所述校正单元可包括：第一旋转中心位置指定单元，所述第一旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构旋转之前和旋转之后的图像中；第二旋转中心位置指定单元，所述第二旋转中心位置指定单元基于所述第一旋转中心位置来确定所设定的旋转中心的位置，该设定的旋转中心的位置相对于所述第一旋转中心位置而言要更接近所述第一图像捕捉单元的图像捕捉范围，所述第二旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第二标记的位置来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中；以及旋转中心位置校准单元，所述旋转中心位置校准单元基于所述设定的旋转中心位置和所述第二旋转中心位置对所述第一旋转中心位置进行校正；且所述对象控制单元可基于所述经校正的第一旋转中心位置对所述旋转机构进行控制。

在上述对象控制系统中：所述第一旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述第一图像捕捉单元图像捕捉范围外的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中；所述第二旋转中心位置指定单元基于第二标记来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中，所述设定的旋转中心位置包含在所述第一图像捕捉单元的图像捕捉范围内。

根据本发明所述的一种旋转中心位置规范装置，指定了所述旋转机构的旋转中心位置，该旋转机构对设置所述对象的支撑构件进行旋转，其包括：图像获取单元，所述图像获取单元通过所述第一图像捕捉单元获取图像，所述图像至少包含所述支撑构件的一部分；第一旋转中心位置指定单元，所述第一旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构旋转之前和旋转之后的图像中；第二旋转中心位置指定单元，所述第二旋转中心位置指定单元基于所述第一旋转中心位置来确定所设定的旋转中心的位置，该设定的旋转中心的位置相对于所述第一旋转中心位置而言要更接近所述第一图像捕捉单元的图像捕捉范围，所述第二旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第二标记的位置来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中；以及旋转中心位置校准单元，所述旋转中心位置校准单元基于所述设定的旋转中心位置和所述第二旋转中心位置对所述第一旋转中心位置进行校正。

应该明白的是，本发明的上述总结不应理解为对本发明所有必要特征的列举。此外，这些特征的子组合也应理解为包含在本发明的保护范围内。

附图说明

图1出示了根据本发明实施方案的一种对象控制系统结构实例；

图2A出示了当对象角落部分被用作第一参考标记时，对第一轮廓线和第一参考点的说明；

图2B出示了当某些对象角落部分被用作第二参考标记时，对第二轮廓线和第一参考线的说明；

图3出示了根据本发明实施方案的一种对象控制系统的功能方框图；

图4出示了在获取坐标系相应关系时，校正单元中的校准步骤实例；

图5出示了坐标对应关系表实例，该坐标对应关系表指出了坐标系对应关系持有单元所持有的工件台X和Y坐标值与像素X和Y坐标值之间的对应关系；

图6出示了调整过程的流程图；

图7出示了当不能利用基于两图像捕捉单元其中的一个捕捉的图像以及当利用基于其他图像捕捉单元捕捉的图像来将所述对象移动到目标位置时，由工件台控制装置执行的处理顺序流程图；

图8出示了当所述图像捕捉单元的其中一个所捕捉的图像中不包含参考标记时，由所述工件台控制装置执行的处理顺序流程图；

图9A出示了当所述工件台绕设置于图像捕捉范围外的转轴旋转时，标记的移动轨迹实例图；

图9B出示了当所述工件台绕设置于图像捕捉范围内的转轴旋转时，标记的移动轨迹实例图；

图10出示了校正单元功能框图；

图11出示了在像素坐标系中，所述校正单元获取旋转中心坐标值的过程流程图；

图12出示了工件台控制装置的硬件结构示意图。

附图标记说明：

10 工件台

20 对象

30 工件台移动机构

32X 方向移动机构

34Y 方向移动机构

36 θ方向移动机构

40 第一图像捕捉单元

42 第二图像捕捉单元

50 工件台控制装置

51 图像获取单元

52 校正单元

522 第一旋转中心位置指定单元

524 第二旋转中心位置指定单元

526 旋转中心位置校准单元

54 坐标系对应关系持有单元

56 旋转中心坐标值持有单元

60 校准单元

62 角度获取单元

64 参考点坐标值获取单元

70 目标坐标值持有单元

80 工件台控制单元

100 对象控制系统

附图中：

图1

30 工件台移动机构

50 工件台控制装置

图2：A，B

像素坐标系

图3

40 第一图像捕捉单元

42 第二图像捕捉单元

51 图像获取单元

52 校正单元

60 校准单元

62 角度获取单元

64 参考点坐标值获取单元

70 目标坐标值持有单元

54 坐标系对应关系持有单元

56 旋转中心坐标值持有单元

80 工件台控制单元

50 工件台控制装置

30 工件台移动机构

32X 方向移动机构

34Y 方向移动机构

36 θ方向移动机构

10 工件台

图4

开始

S100 移动工件台到参考位置

S102 一次将工件台旋转Δθ角

S104 每次工件台旋转Δθ角时，获取第一图像，第二图像，第一参考点工件台坐标值，第二参考点工件台坐标值

S106 基于第一图像和第二图像，获取第一工件台参考点的第一像素X和Y坐标以及第二工件台参考点的第一像素X和Y坐标

S108 每次工件台旋转Δθ角时，建立工件台参考点的工件台X和Y坐标值和像素台X和Y坐标值之间的对应关系，并将所述对应关系保存到坐标对应关系持有单元

结束

图5

工件台坐标系

像素坐标系

图6

开始

S200 获取第一图像和第二图像

S202 获取第一角度和第二角度

S204 导出第一角度和第一目标角度之间的第一差角以及第二角度和第二目标角度之间的差角

S206 获取第一参考点的第一像素X和Y坐标值以及第二参考点的第二像素X和Y坐标值

S208 获取旋转后的第一像素X和Y坐标值和第一目标像素X和Y坐标值之间的第一微分像素X和Y坐标值，以及旋转后的第二像素X和Y坐标值和第二目标像素X和Y坐标值之间的第二微分像素X和Y坐标值

S210 导出平均差角作为第一差角和第二差角之间的平均值

S212 导出X方向上的平均平行移动量作为第一平行移动量和第二平行之间的平均值，以及Y方向上的平均平行移动量作为第一平行移动量和第二平行之间的平均值

结束

图7

开始

S300 获取第一图像和第二图像

S302 判断参考标记是否包含在两幅图像中？

S304 利用第一图像和第二图像将对象移动到目标位置

S306 利用包含参考标记的第一图像和第二图像中的一幅，将工件台移动到目标位置

结束

图8

开始

开始

S400 获取第一图像和第二图像

S402 判断参考标记是否包含在两幅图像中？

S404 利用第一图像和第二图像将工件台移动到目标位置

S406 利用任何一个包含参考标记的图像，移动工件台以使得参考目标包含到另一图像中

结束

图10

522 第一旋转中心位置指定单元

524 第二旋转中心位置指定单元

526 旋转中心位置校准单元

图11

开始

S500 绕图像捕捉范围外的旋转中心位置对工件台进行旋转

S502 计算第一旋转中心位置

S504 绕图像捕捉范围内设定的旋转中心位置对工件台进行旋转

S506 计算第二旋转中心位置

S508 基于设定的旋转中心位置和第二旋转中心位置对第一旋转中心位置进行校正

结束

图12

外部

1580 显示装置

1575 图像控制器

1582 主控制器

1530 通信I/F

1584 I/O控制器

1540 硬盘驱动器

1560 外部存储驱动器

1595 外部存储器

具体实施方式

在以下叙述中本发明将依据具体实施例进行说明，但以下实施例不应理解为对本发明保护范围的限制，本发明的保护范围由权利要求所界定。此外，与实施例有关的所有区别特征的组合也不应被理解为是对本发明实施方式的限定。

图1出示了根据本发明实施方案的一种对象控制系统100的结构实例。该对象控制系统100包括一工件台10，工件台移动机构30，第一图像捕捉单元40，第二图像捕捉单元42，和工件台控制装置50。

所述工件台10主要作用是作为支撑构件对对象20进行支撑，且所述对象20设置于该工件台10上。所述对象移动机构30在水平方向上对工件台10进行移动，换句话说，在图1所示的X和Y方向上，还有可在旋转方向上，所述工件台10可绕图1所示的Z旋转轴方向旋转到θ方向。

所述第一图像捕捉单元40对包含所述对象20的一个角落部分20a的图像进行捕捉，因为图像包含表征第一轮廓线的第一参考标记，所述与工件台10上的对象20相关的第一轮廓线预先确定。在以下叙述中，所述第一图像捕捉单元40所捕捉的图像称之为“第一图像”。

所述第二图像捕捉单元42对包含所述对象20的一个角落部分20c的图像进行捕捉，因为图像包含表征第二轮廓线的第二参考标记，所述与工件台10上的对象20相关的第二轮廓线被预先确定。在以下叙述中，所述第二图像捕捉单元42所捕捉的图像称之为“第二图像”。

所述工件台控制装置50作为对象控制单元对所述对象20的移动进行控制，并且，基于第一图像中的第一参考标记以及第二图像中的第二参考标记，通过工件台移动机构30控制工件台10的移动以使得所述对象20能够移动到预先设定好的目标位置。

根据具有上述结构的对象控制系统100的实施例，尽管不可能捕捉到包含被所述第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42中之一预先指定的参考标记的图像，但是，基于通过其他图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像，来将所述对象20移动到目标位置是可能的。

应该明白的是，在该实施例中，对通过在水平方向和旋转方向上移动所述工件台10来对对象20的移动进行了说明。然而，对对象20的移动并不一定要建立在对工件台10移动的基础上。例如，通过安装在所述工件台10上的吸引装置对设置在工件台10上的所述对象20进行吸引，并通过在水平方向和旋转方向移动该吸引装置来使得所述对象20移动也是可行的。

图2A出示了当所述对象20的角落部分20a被用作所述第一参考标记时，第一图像120内对所述对象20的倾角进行表征的第一轮廓线实例的说明。在该实施例中，角落部分20a的一侧边22a与所述第一轮廓线相对应。此外，所述第一轮廓线，换句话说侧边22a与第一像素坐标系统的Y轴之间的角度被称为第一角度θ1。此外，在该实施例中，所述角落部分20a的顶点20b与第一参考点相对应，所述第一参考点指定了第一图像的第一像素坐标系中对象20的位置。应该明白的是，在图2A中，由虚线所表示的对象20’代表第一图像中对象20的目标位置。这里，所述对象20’的角落部分20a’指明了第一目标参考标记。此外，角落部分20a’的侧边22a’指明了第一目标轮廓线，而角落部分20a’的顶点20b’指明了第一目标参考点。所述第一目标轮廓线与Y轴之间的夹角被称为第一目标角度θt1。

图2b出示了当所述对象20的角落部分20c被用作所述第二参考标记时，第二图像122内对所述对象20的倾角进行表征的第二轮廓线实例的说明。在该实施例中，角落部分20c的一侧边22c与所述第二轮廓线相对应。此外，所述第二轮廓线，换句话说侧边22c与第二像素坐标系统的Y轴之间的角度被称为第二角度θ2。此外，在该实施例中，所述角落部分20c的顶点20d与第二参考点相对应，所述第二参考点指定了第二图像的第二像素坐标系中对象20的位置。应该明白的是，在图2b中，由虚线所表示的对象20’代表第二图像中对象20的目标位置。这里，所述对象20’的角落部分20c’指明了第二目标参考标记。此外，角落部分20c’的侧边22c’指明了第二目标轮廓线，而角落部分20c’的顶点20d’指明了第二目标参考点。所述第二目标轮廓线与Y轴之间的夹角被称为第二目标角度θt2。

基于所述第一图像和第二图像，根据实施例所述的工件台控制装置50对工件台移动机构30进行控制以使得可在第一图像的第一像素坐标系中以及在第二图像的第二像素坐标系中对所述对象20的当前位置进行移动，以与预先获得的第一图像中对象20的目标位置以及预先获得的第二图像中对象20的目标位置相接近。

在更具体的术语中，所述工件台控制装置50对第一图像的第一参考标记所指定的第一轮廓线和预先指定的第一目标轮廓线之间的夹角进行获取，以及对第二图像的第二参考标记所指定的第二轮廓线和预先指定的第二目标轮廓线之间的夹角进行获取。在下述中，所述第一轮廓线与预先设定的第一目标轮廓线之间的夹角将被称之为“第一差角”。此外，所述第二轮廓线与预先设定的第二目标轮廓线之间的夹角将被称之为“第二差角”。

基于上述第一差角和第二差角，所述工件台控制装置50对工件台10的旋转量进行获取，所述旋转量对于将所述对象20移动到其目标位置而言是必要的。更具体地，在该实施例中，比如目标旋转量，所述工件台控制装置50对平均差角进行获取，所述平均差角即第一差角和第二差角之间的平均值。

此外，当被第一参考标记所指定的第一图像中的第一参考点以所述目标旋转量旋转时，工件台控制装置50对第一像素坐标系中的X和Y坐标值进行获取，并且所述第一X和Y坐标差值由第一图像中第一目标参考点的第一像素坐标系的X和Y坐标值之间的差来确定。同样，当被第二参考标记所指定的第二图像中的第二参考点以所述目标旋转量旋转时，工件台控制装置50对第二像素坐标系中的X和Y坐标值进行获取，并且所述第二X和Y坐标差值由第二图像中第二目标参考点的第二像素坐标系的X和Y坐标值之间的差来确定。基于所述第一像素X和Y坐标差值和第二像素X和Y坐标差值，所述工件台控制装置50，例如在X方向上的目标移动量和在Y方向上的目标移动量，对沿X方向工件台10平行于其自身的移动量和沿Y方向工件台10平行于其自身的移动量进行获取，这对于将所述对象20移动到目标位置时必须的。更具体地，在该实施例中，所述工件台控制装置50基于第一X和Y坐标差值，对X方向和Y方向的第一平行移动量进行指定，基于第二X和Y坐标差值，对X方向和Y方向的第二平行移动量进行指定，并通过对在X方向和Y方向上平行移动量平均值的计算来获取X方向上的目标移动量以及Y方向上的目标移动量。

工件台控制装置50，基于所述目标旋转量，通过控制工件台移动机构30来将对象20移动到其目标位置，X和Y方向上的目标移动量通过上述方式获得。

应该理解的是，在该实施例中，说明了所述对象20的某角落部分被用作第一参考标记和参考标记的实例。然而，所述第一参考标记和第二参考标记可能是其各自图像中的任何标记，对象20的倾角可从所述图像中获取。因此，第一参考标记和第二参考标记也可是预先就贴到对象20上作为角度显示的标记。此外，第一参考标记和第二参考标记也可能是由两个点组成，每个点都是预先就贴到对象20上。也就是说，将上述两点连接起来的直线可能就组成了轮廓线，而两个点中的其中一个可能就是参考点。换句话说，所述轮廓线可能是预设的与所述参考标记相关的虚拟线，但所述参考标记并非真实可见的。所述轮廓线也可能是预设的与所述参考标记相关的参考轴，例如与所述转轴相关的虚拟线是预先设定的，这样所述参考标记的转动惯量就可以最小。此外，所述轮廓线也可是基于坐标系预先设定的虚拟线，所述坐标系与对象20相关且预先设定。

此外，在该实施例中，说明了在所述对象20不同位置上的标记组成第一参考标记和第二参考标记的实例。换句话说，在实施例中说明了所述第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42在所述对象20上的不同位置捕捉图像的实例。然而，所述第一参考标记和第二参考标记不是由所述对象20上不同位置的标记所组成的情况也是可接受的。换句话说，即所述第一参考标记和第二参考标记可以是由所述对象20上相同位置的标记所组成。因此，所述第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42可在所述对象20上的相同标记点捕捉图像。

图3出示了对象控制系统100的功能方框图。第一图像捕捉单元40通过图像获取单元51将第一图像传送到校正单元52和校准单元60。同样，第二图像捕捉单元42通过图像获取单元51将第二图像传送到校正单元52和校准单元60。

工件台移动机构30包含将工件台10在X方向上平行其本身进行移动的X方向移动机构32，将工件台10在Y方向上平行其本身进行移动的Y方向移动机构34，以及一θ方向移动机构36，所述θ方向移动机构36作为旋转机构绕以Z轴作为中心的转轴对所述工件台10进行旋转。

工件台控制装置50包括图像获取单元51，校正单元52，坐标系对应关系持有单元54，旋转中心坐标值持有单元56，校准单元60，目标坐标值持有单元70和工件台控制单元80。

图像获取单元51获取由第一图像捕捉单元40所捕获的第一图像以及第二图像捕捉单元42所捕获的第二图像，并将所述捕获的第一图像和第二图像传送到校正单元52和校准单元60。

校正单元52基于包含在第一图像和第二图像中的工件台参考点移动轨迹来实现校准。换句话说，校正单元52会获取工件台10和第一图像捕捉单元40以及第二图像捕捉单元42之间的位置关系，即，坐标系对应关系，所述坐标系对应关系表征了工件台10的正交坐标系(有时也称之为“工件台坐标系”)和第一像素坐标系以及第二像素坐标系之间的关系，所述第一像素坐标系以及第二像素坐标系为用于所述第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42捕捉图像范围的正交坐标系。此外，校正单元52会获取旋转中心坐标值对应关系，所述旋转中心坐标值对应关系表征在工件台坐标系(有时也称之为“工件台X和Y坐标值”)中工件台10旋转中心X和Y坐标值之间的对应关系，以及在第一像素坐标系(有时也称之为“第一像素X和Y坐标值”)中X和Y坐标值之间的对应关系，以及在第二像素坐标系(有时也称之为“第二像素X和Y坐标值”)中X和Y坐标值之间的对应关系。应该明白的是，获取坐标系对应关系和旋转中心坐标值对应关系的步骤将在下文中进行描述。

坐标系对应关系持有单元54会保存由所述校正单元52所获得的坐标系对应关系。此外，旋转中心坐标值持有单元56保存由校正单元52所获得的旋转中心坐标值对应关系。

校准单元60包括角度获取单元62和参考点坐标值获取单元64，所述校准单元60基于第一图像和第二图像实现校正，以将所述对象20移动到其目标位置。

基于所述第一图像中的第一参考标记，所述角度获取单元62对第一角度进行获取，该第一角度是，例如，所述第一像素坐标系中的Y轴和所述第一图像中的第一轮廓线之间的夹角，所述第一像素坐标系为第一图像充当预定第一参考线的作用。同样，基于所述第二图像中的第二参考标记，所述角度获取单元62对第二角度进行获取，该第二角度是，例如，所述第二像素坐标系中的Y轴和所述第二图像中的第二轮廓线之间的夹角，所述第二像素坐标系为第二图像充当预定第二参考线的作用。换句话说，如果所述第一参考标记被视为所述对象20的角落部分20a，基于所述第一图像，角度获取单元62就会获取第一像素坐标系的Y轴和侧边22a之间的夹角作为第一角度。同样，如果所述第二参考标记被视为所述对象20的角落部分20c，基于所述第二图像，角度获取单元62就会获取第二像素坐标系的Y轴和侧边22d之间的夹角作为第二角度。

参考点坐标值获取单元64获取表征第一图像中第一参考标记的第一参考点的第一像素X和Y坐标值。同样，参考点坐标值获取单元64获取表征第二图像中第二参考标记的第二参考点的第二像素X和Y坐标值。例如，如果所述第一参考标记被视为所述对象20的角落部分20a，那么参考点坐标值获取单元64会获取角落部分20a顶点20b的第一像素X和Y坐标值作为所述第一参考点的第一像素X和Y坐标值。同样，如果所述第二参考标记被视为所述对象20的角落部分20c，那么参考点坐标值获取单元64会获取角落部分20a顶点20d的第二像素X和Y坐标值作为所述第二参考点的第二像素X和Y坐标值。

当对象20在目标位置建立时，基于由第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42所捕捉的第一图像和第二图像，所述目标坐标值持有单元70会对由角度获取单元62所获取的第一角度和第二角度进行保存作为第一目标角度和第二目标角度。

此外，目标坐标值持有单元70对第一参考点的第一像素X和Y坐标值和第二参考点的第二像素X和Y坐标值进行保存，所述第一像素X和Y坐标值和第二像素X和Y坐标值由参考点坐标值获取单元64获取，以作为第一目标像素X和Y坐标值以及第二目标像素X和Y坐标值。

为了将基于第一图像和第二图像所获取的第一角度和第二角度移动到与保存在目标坐标值持有单元70中的第一目标角度和第二目标角度相接近，工件台控制单元80规定了工件台的目标旋转量。此外，为了将基于第一图像和第二图像所获取的第一参考点的第一像素X和Y坐标值和第二参考点的第二像素X和Y坐标值与保存在目标坐标值持有单元70中的第一目标像素X和Y坐标值和第二目标像素X和Y坐标值相接近，工件台控制单元80会在X方向和Y方向上规定工件台的移动量。

图4出示了在获取坐标系相应关系时，校正单元中的校准步骤实例。首先，校正单元52发布指令给工件台控制单元80以将工件台10移动到参考位置，所述工件台10旋转中心的工件台X和Y坐标值，以及由第一图像捕捉单元40所获取的第一工件台参考点的工件台X和Y坐标值和由第二图像捕捉单元42所获取的第二工件台参考点的工件台X和Y坐标值会被预先获取(步骤S100)。

然后，校正单元52指令所述工件台控制单元80一次将工件台10旋转一定角度Δθ(步骤S102)。并且，每次工件台10旋转Δθ角度，校正单元52就会从第一图像获取单元40和第二图像获取单元42中获取第一图像和第二图像，并获取第一参考点的工件台坐标值和第二参考点的工件台坐标值(步骤S104)。此外，每次所述第一图像和第二图像被获取，校正单元52就会获取第一图像中第一工件台参考点的第一像素X和Y坐标值和第二图像中第二工件台参考点的第二像素X和Y坐标值(步骤S106)。接下来，如果没有必要将第一像素X和Y坐标值和第二像素X和Y坐标值区分开来，那么它们将被统称为“像素X和Y坐标值”。

然后，校正单元52会在工件台参考点的工件台X和Y坐标值，所述工件台X和Y坐标值在每次工件台10旋转角度Δθ时获取，和像素X和Y坐标值之间建立对应关系，并将该对应关系寄存到坐标系对应关系持有单元54。

图5出示了坐标对应关系表实例，该坐标对应关系表指出了坐标系对应关系持有单元所持有的工件台X和Y坐标值与像素X和Y坐标值之间的对应关系。

此外，校正单元52可，例如，通过执行以下步骤来对旋转中心坐标值对应关系进行获取。

每次工件台10旋转角度Δθ时，校正单元52就会获取多组第一图像中多个第一工件台参考点的多个第一像素X和Y坐标值，基于所述多个第一像素X和Y坐标值并利用最小二乘方的方法来形成一虚拟圆弧，并基于所述与虚拟圆弧中心对应的第一像素X和Y坐标值来获取第一像素坐标系旋转中心的第一像素X和Y坐标值。同样，每次工件台10旋转角度Δθ时，校正单元52就会基于多组第二图像获取第二像素坐标系旋转中心的第二像素X和Y坐标值。此外，所述校正单元52涉及到坐标对应关系表，且会获取与旋转中心的第一像素X和Y坐标值和第二像素X和Y坐标值相对应的工件台X和Y坐标值。并且校正单元52会建立像素X和Y坐标值和所获取的工件台X和Y坐标值之间的对应关系，并将该对应关系寄存到旋转中心坐标值持有单元56。

此外，通过执行以下步骤来使得校正单元52对旋转中心坐标值对应关系进行获取也是可行的。

校正单元52获取包含第一工件台参考点的第一图像，以及在旋转前获取第一图像中第一工件台参考点的第一像素X和Y坐标值。然后，校正单元52指令工件台控制单元80将工件台10旋转一定角度Δθ，以将工件台10在第一图形中包含第一工件台参考点的一定范围内进行旋转，换句话说，即包含在第一图像捕捉单元40的图像捕捉范围中的第一工件台参考点范围。在所述工件台10旋转Δθ角度后，校正单元52会再一次获取包含第一工件台参考点的第一图像。然后，校正单元52会在旋转后获取第一图像中第一工件台参考点的第一像素X和Y坐标值。在旋转Δθ角度之前获取第一像素X和Y坐标值后，以及在旋转Δθ角度之后，校正单元52会导出一等腰三角形形状，在该等腰三角形中，由在旋转Δθ角度之前第一像素X和Y坐标值和在旋转Δθ角度之后的这些值所形成的直线会作为底边，且与被工件台控制单元80所控制的工件台的旋转量对应的Δθ会作为顶角。然后校正单元52在等腰三角形顶角Δθ处获取第一像素X和Y坐标值，作为第一像素坐标系统旋转中心的第一像素X和Y坐标值。同样，校正单元52在旋转角度Δθ前获取第二图像中第二工件台参考点的第二像素X和Y坐标值，并且在旋转角度Δθ后获取第二图像中第二工件台参考点的第二像素X和Y坐标值。此外，校正单元52会导出一等腰三角形，在该等腰三角形中，由在旋转Δθ角度之前第二像素X和Y坐标值和在旋转Δθ角度之后的这些值所形成的直线会作为底边，且Δθ会作为顶角，然后校正单元52在等腰三角形顶角Δθ处获取第二像素X和Y坐标值，作为第二像素坐标系统旋转中心的第二像素X和Y坐标值。此外，校正单元52会查阅坐标对应关系表，并获取与旋转中心的第一像素X和Y坐标值和第二像素X和Y坐标值对应的工件台X和Y坐标值。然后校正单元52建立已经获取的这些像素X和Y坐标值和工件台X和Y坐标值之间的对应关系，并将所述对应关系储存到旋转中心坐标值持有单元56。

通过上述过程，校正单元52获取工件台坐标系和每一像素坐标系之间的坐标系对应关系，以及旋转中心的工件台X和Y坐标值和各自像素X和Y坐标值之间的旋转中心坐标值对应关系。应该明白的是，上述获取坐标系对应关系和旋转中心坐标系对应关系的过程仅仅是一个实例；使用某些其他过程也是可行的。

图6出示了校正过程的实例流程图。首先，在所述对象20安装到工件台10的情况下，校准单元60会获取由第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42捕捉的第一图像和第二图像(步骤S200)。然后，基于第一图像和第二图像，利用角度获取单元62，校准单元60获取第一像素坐标系的Y轴和第一图像中第一轮廓线之间的第一角度，以及第二像素坐标系的Y轴和第二图像中第二轮廓线之间的第二角度(步骤S202)。

校准单元60查阅所述目标坐标值持有单元70，并获取第一目标角度和第二目标角度。此外，校准单元60导出第一差角，所述第一差角由在步骤S200中获取的第一角度和第一目标角度的差值给出，以及第二差角，所述第二差角由在步骤S200中获取的第二角度和第二目标角度(步骤S204)的差值给出。并且，通过获得所述第一差角和第二差角的平均值，校准单元60会导出平均差角作为目标旋转量(步骤S206)。

此外，基于第一图像和第二图像，校准单元60会通过参考点坐标值获取单元64获取第一图像中第一参考点的第一像素X和Y坐标值和第二图像中第二参考点的第二像素X和Y坐标值(步骤S208)。

然后，当具有在步骤S208中所获取的像素X和Y坐标值的所述第一参考点绕中心旋转了平均差角时，所述中心在与通过校正规定的旋转中心位置相对应的第一像素X和Y坐标值处，校准单元60指定第一像素坐标值。同样，当具有像素X和Y坐标值的所述第二参考点绕中心旋转了平均差角时，所述中心在与通过校正规定的旋转中心位置相对应的第二像素X和Y坐标值处，校准单元60指定第二像素坐标值。此外，校准单元60查阅目标坐标值持有单元70，获取第一目标像素X和Y坐标值和第二目标像素X和Y坐标值，并导出第一微分像素X和Y坐标值，即在上述旋转完成之后的第一像素X和Y坐标值与第一目标X和Y坐标值之间的差，以及第二微分像素X和Y坐标值，即在上述旋转完成之后的第二像素X和Y坐标值与第二目标X和Y坐标值之间的差(步骤S210)。

此外，工件台控制单元80会基于在步骤S210中获取的第一微分像素X和Y坐标值来在X方向和Y方向指定第一平行移动量，以及基于第二微分像素X和Y坐标值来在X方向和Y方向指定第二平行移动量。此外，工件台控制单元80通过获取在X方向上的第一平行移动量和X方向上的第二平行移动量，以及在Y方向上的第一平行移动量和Y方向上的第二平行移动量的平均值来导出X方向上的平均移动量和Y方向上的平均移动量(步骤S212)。

工件台控制单元80然后控制工件台移动机构30并基于平均差角，X方向上的平均平行移动量，和Y方向上的平均平行移动量来移动工件台10，以将所述对象20移动到其目标位置。

应该明白的是，在以上叙述中，对导出平均差角的校准单元60的实例做了说明。然而，通过校准单元60将从步骤S202中获取的第一角度和第二角度提供给工件台控制单元80也是可行的，因为它是获取平均差角的工件台控制单元80。

如上所述，根据该实施例，通过利用包含参考标记的图像和图像中的参考点，所述参考标记包含给出了所述对象20倾角的轮廓线，例如在对象20一个角落部分的侧边和顶角，所述工件台控制装置50获取图像中对象20的倾角，并且，基于该倾角和其位置，移动工件台10并因此将所述对象20移动到其目标位置，以实现将对象20移动到与预先获取的图像中对象20的目标倾角和目标位置相接近的位置。

在该实施例中，工件台控制装置50基于分别由第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42(一般被称为“图像捕捉单元”)所捕捉的第一图像和第二图像(一般被称为“图像”)来获取目标差角和目标像素坐标值。换句话说，对于每一个图像捕捉单元，工件台控制装置50会获取表征工件台移动量的目标差角和目标像素坐标值。

例如，如果两个标记之间的距离被预先设定且每个标记的图像被两个图像捕捉单元中的一个所捕获，并且工件台旋转中心坐标基于该距离被获取，那么精确建立所述两图像捕捉单元的安装位置就是很有必要的。然而，在该实施例中，所述图像捕捉单元的每一图像都是单独使用的，并且还应获取它们各自的目标差角和目标像素坐标值。相应地，安装所述图像捕捉单元可以不用精确确定它们之间的距离。此外，所述目标旋转量，X方向上的目标移动量，和Y方向上的目标移动量可通过对各目标差角和X方向上以及Y方向上平行移动量的坐标值的平均化来获取，所述坐标值通过独立利用所述图像捕捉单元的每一图像来获取。因此，精确地获取目标旋转量，X方向上的目标移动量，和Y方向上的目标移动量是可能的。此外，减少实现旋转和/或平行移动所需的次数是可能的，直到所述标记位置和标记目标位置之间的偏差被消除，因此缩短将对象20移动到其目标位置的时间周期是可能的。

如上所述，在该实施例中，工件台控制装置50由于图像捕捉单元获取表征工件台移动量的目标差角和目标像素坐标值。因此，例如，尽管被所述图像捕捉单元所捕捉的图像中不含参考标记，或尽管所述图像捕捉单元中的一个不起作用，但是仍然可以根据通过目标差角和目标像素坐标值，所述目标差角和目标像素坐标值基于其他图像捕捉单元所捕捉的图像，来将对象20移动到其目标位置。换句话说，尽管例如被所述图像捕捉单元所捕捉的图像中不含参考标记，或尽管所述图像捕捉单元中的一个不起作用，但是仍然可以将对象20移动到其目标位置所需的时间周期保持在一个较低的范围。

应该明白的是，在该实施例中，工件台控制装置50从第一角度或第二角度和第一目标角度或第二目标角度之间的差值来获取第一差角或第二差角。然而，所述工件台控制装置50直接从第一轮廓线或第二轮廓线，和第一目标轮廓线或第二目标轮廓线的对向角来获取第一差角或第二差角也是可行的。

图7出示了当不可能利用基于所述图像捕捉单元的图像时，以及当利用基于另一图像捕捉单元的图像来将对象20移动到目标位置时，由所述工件台控制装置50所执行的过程流程图。

在所述对象20安装到工件台10上的情况下，工件台控制装置50通过各个图像捕捉单元(步骤S300)获取图像。接下来，工件台控制装置50会查阅每一图像，并决定是否将各个参考标记包含到这些图像当中(步骤S302)。如果决定的结果是所述标记被包含进去(即，如果步骤S302中的决定结果是“Y”)，那么，根据上文所述，平均差角和在X方向上和Y方向上的平行移动量会基于各个图像获得，并且所述对象20会基于这些差角的平均值和在X方向上和Y方向上平行移动量的平均值移动到目标位置(步骤S304)。另一方面，如果决定的结果是所述图像中不包含参考标记(即，如果步骤S302中的决定结果是“N”)，那么工件台控制装置50会基于包含参考标记的图像通过获取差角和微分像素X和Y坐标值，以及基于所述差角和这些微分像素X和Y坐标值移动工件台来将对象20移动到其目标位置(步骤S306)。

根据上述说明，尽管通过所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像不包含参考标记，或者尽管所述图像捕捉单元中的一个不能起作用，然而通过使用目标差角和目标像素坐标值将对象20移动到其目标位置仍然是可能的，所述目标差角和目标像素坐标值基于由其他图像捕捉单元所捕捉到的图像。

此外，如上所述，基于由所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像，通过确定所述图像中包含对象20倾角的位置，利用工件台控制装置50来控制所述工件台10是可行的。因此，例如，如果由所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像中不包含参考标记，那么基于通过其他图像捕捉单元所捕捉的图像来对工件台10进行控制将是可行的，并且可通过移动对象20使得所述参考标记包含到由所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像中。

图8出示了当所述图像捕捉单元的其中一个所捕捉的图像中不包含参考标记时，由所述工件台控制装置50执行的处理顺序流程图。

首先，在所述对象20安装到工件台10上的情况下，工件台控制装置50获取由各个图像捕捉单元所捕捉的图像(步骤S400)。接下来，工件台控制装置50会查阅这两幅图像，并决定是否将各个参考标记包含到这两幅图像当中(步骤S402)。如果决定的结果是所述标记被包含进去(即，如果步骤S402中的决定结果是“Y”)，那么，根据上文所述，平均差角和在X方向上和Y方向上的平行移动量会基于各个图像获得，并且所述对象20会基于这些差角的平均值和在X方向上和Y方向上平行移动量的平均值移动到目标位置(步骤S404)。另一方面，如果决定的结果是所述图像中不包含参考标记(即，如果步骤S402中的决定结果是“N”)，那么基于包含所述参考标记的图像之一，工件台控制装置50确定所述其中一幅图像中的对象20倾角的位置，并且通过移动对象20使得所述参考标记包含到所述另外一幅图像中(步骤S406)。并且，当所述系统达到一定状态时，在该状态中所述参考标记包含到另外一幅图像当中，工件台控制装置50会基于平均差角和在X方向和Y方向上的平均平行移动量通过移动所述工件台来将对象20移动到其目标位置(步骤S406)。

如上所述，根据该实施例所述的工件台控制装置50，基于由图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像，确定图像中包含对象20倾角的位置，并因此对工件台10进行控制是可能的。因此，例如，如果由所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像中不包含参考标记，那么基于通过其他图像捕捉单元所捕捉的图像来对工件台10进行控制将是可行的，并且可通过移动对象20使得所述参考标记包含到由所述图像捕捉单元中的一个所捕捉的图像中。

此外，在以上说明中，工件台控制装置50通过获取第一差角和第二差角的平均值，以及在X方向和Y方向上平行移动量的平均值，来导出工件台的目标移动量，所述目标移动量基于第一微分像素X和Y坐标值和第二微分像素X和Y坐标值进行表征。然而，通过分配加权数给第一差角以及第二差角，X方向和Y方向上的第一平行移动量以及X方向和Y方向上的第二平行移动量，并通过获取加权平均数来使得所述工件台控制装置50导出工件台目标移动量的方式也是可行的。

如果是基于这样的加权平均数来导出目标移动量，那么工件台控制装置50应该包括一加权存储单元，所述加权存储单元存储对于每一图像捕捉单元所确定的加权数值。如果所述第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42的分辨力不同，例如，那么该加权存储单元可存储第一图像捕捉单元40和第二图像捕捉单元42的加权数，这样具备高分辨力的图像捕捉单元所具有的加权数就大于具备低分辨力的图像捕捉单元。校准单元60获取与来自于加权存储单元的每一捕捉图像相对应的加权数，对第一差角和第二差角，以及在X方向和Y方向上的第一平行移动量和在X方向和Y方向上的第二平行移动量执行加权平均运算，当提供它们各自的加权数时，并基于通过加权平均得到的差角和在X方向和Y方向上平行移动量来获取工件台目标旋转量及在X方向和Y方向上的工件台移动量。

应该明白的是，这里可能会引用到两图像捕捉单元的分辨力不同的情况，例如，一种情况是两图像捕捉单元的分辨力不同，或另一种情况是两图像捕捉单元捕捉图像的图像捕捉范围不同。

此外，在以上说明中，工件台控制装置50基于由两图像捕捉单元所捕捉的图像来获取工件台的目标移动量。然而，基于由三个或多个图像捕捉单元所捕捉的图像来使得工件台控制装置50获取所述目标移动量也是可接受的。在这种情况下，例如，通过获取在X方向和Y方向上平行移动量的重心来使得工件台控制装置50获取X方向和Y方向上平行移动量，就如基于每一图像的微分像素X和Y坐标值所表征的一样。

此外，与由图像捕捉单元捕捉的图像中旋转中心像素X和Y坐标值相对应的工件台坐标值并不限于彼此之间相一致。因此，在对所述参考点的像素X和Y坐标值进行校正后，与图像的旋转中心像素X和Y坐标值分别对应的工件台坐标值就会彼此相一致，当然基于所述经校正后的X和Y像素值来得到微分像素X和Y坐标值也是可行的。

现在，经常出现的一种情况是，在校准期间工件台10旋转中心的位置就是预先设定的旋转中心的位置，或者是与执行移动对象20任务的位置相对应的旋转中心位置，或与此类似。因此，校准期间旋转中心的位置并不限于包含在由图像捕捉单元所捕捉的图像范围内。换句话说，通常的情况是，校正单元52通过使得工件台10绕旋转中心旋转来实现校准，所述旋转中心设置于所述图像捕捉单元图像捕捉的范围之外。

图9A出示了当所述工件台10绕设置于图像捕捉范围外的旋转中心旋转时，标记的移动轨迹实例图。

当所述工件台10绕设置于图像捕捉范围130a外的旋转中心132a旋转时，包含在图像捕捉范围130a中的标记134a轨迹会描绘出圆弧的一个部分136a。因此，有时会出现如下情况，包含在从该圆弧获取的旋转中心位置的像素X和Y坐标值中的错误会相当大。同样，当所述工件台10绕设置于图像捕捉范围130a外的旋转中心132a旋转时，会经常出现如下情况，等腰三角形形状两相等边138a的一边长度会相对较长，然而其顶角角度140a会相对较小，所述等腰三角形形状基于包含在旋转前图像中的标记134a和旋转后图像中的标记134a获取。因此，有时会出现如下情况，包含在从该等腰三角形形状获取的旋转中心位置的像素X和Y坐标值中的误差相对较大。

图9B出示了当所述工件台10绕设置于一个图像捕捉范围内的旋转中心旋转时，标记的移动轨迹实例图。

包含在图像捕捉范围130b中的标记134b轨迹所描绘出的圆弧136b半径138b要小于基于在图像捕捉范围130a外的旋转中心位置132a的圆弧136a半径138a。因此，包含在从所述圆弧136b获取的旋转中心位置132b的X和Y坐标值中的误差会很小。同样，当工件台10绕设置于图像捕捉范围130b内的旋转中心132b旋转时，所述获取的等腰三角形形状的两相等边中的一边长度会相对较小，然而其顶角角度140b会相对较大。因此，出现以下情况的可能性就会很高，包含在从所述等腰三角形形状获取的旋转中心位置的X和Y坐标值中的误差会相对较小。

换句话说，包含在通过绕接近图像捕捉范围设置的旋转中心旋转工件台10所获取的旋转中心位置X和Y坐标值中的误差要小于包含在通过绕远离图像捕捉范围设置的旋转中心旋转工件台10所获取的旋转中心位置X和Y坐标值中的误差。

因此，根据下述过程通过设置校正单元52来获取旋转中心位置X和Y坐标值的方式也是可取的。

图10出示了当校正单元52获取旋转中心位置X和Y坐标值时的方框图实例。

通过图像获取单元51，第一旋转中心位置指定单元522在θ方向移动机构36将工件台10绕设置于图像捕捉单元的图像捕捉范围外的第一旋转中心旋转前，以及在机构36将工件台10旋转后，获取图像。预先附标在工件台10上的第一标记包含在这些已获取图像中的每一幅中。并且，基于包含在对应图像中的这些第一标记每一个标记的像素X和Y坐标值，所述第一旋转中心位置指定单元522会指定θ方向移动机构36的像素X和Y坐标值作为第一旋转中心的位置。

并且通过图像获取单元51，基于第一旋转中心的位置，第二旋转中心位置指定单元524在θ方向移动机构36绕设置于已经确定的图像捕捉范围内的旋转中心位置旋转工件台10之前，以及机构36对工件台10进行旋转之后，获取图像。预先附标在工件台10上的第二标记包含在这些已获取图像中的每一幅中。并且，基于包含在对应图像中的这些第二标记每一个标记的像素X和Y坐标值，所述第二旋转中心位置指定单元522会指定θ方向移动机构36的像素X和Y坐标值作为第二旋转中心的位置。

旋转中心位置校准单元526基于设定的旋转中心位置像素X和Y坐标值与第二旋转中心位置像素X和Y坐标值之间的差来对第一旋转中心位置进行校正。

图11出示了校正单元52获取旋转中心位置的像素X和Y坐标值的步骤实例流程图。

首先，所述第一旋转中心位置指定单元522指令工件台控制单元80使得工件台10绕设置于所述图像捕捉范围之外的旋转中心以预设旋转量进行旋转(步骤S500)。

通过图像获取单元51，第一旋转中心位置指定单元522在工件台10绕设置于图像捕捉单元的图像捕捉范围外的第一旋转中心旋转前，以及在工件台10旋转后，获取图像。并且，基于包含在已获取的两幅图像中的第一标记的像素X和Y坐标值，所述第一旋转中心位置指定单元522会在旋转中心处计算像素X和Y坐标值作为第一旋转中心的位置(步骤S502)。

例如，第一旋转中心位置指定单元522可基于等腰三角形形状对表征第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值进行获取，所述等腰三角形形状的底边是连接所述第一标记像素X和Y坐标值的直线，所述第一标记像素X和Y坐标值在旋转前和旋转后分别包含到两图像中，并且其顶角角度与由工件台控制单元80指令工件台旋转的旋转量相对应。应该理解的是，基于所述第一标记的移动轨迹来安排校正单元52获取表征所述第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值也是可接受的。换句话说，校正单元52会每次将工件台10旋转Δθ角度。校正单元52获取包含在图像中的第一标记像素X和Y坐标值，所述图像在每次旋转Δθ角度时被获取。此外，基于获取的像素X和Y坐标值，所述校正单元52通过最小二乘方的方法指定一虚拟圆弧。基于与已指定的虚拟圆弧的中心相对应的像素X和Y坐标值，通过校正单元52获取表征第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值也是可取的。

其次，第二旋转中心位置指定单元524指令工件台控制单元80对工件台10以预先设定的旋转量，绕基于第一旋转中心位置所确定的图像捕捉范围内设定的旋转中心位置进行旋转(步骤S504)。例如，第二旋转中心位置指定单元524可能会选择包含在图像捕捉单元的图像捕捉范围内的任何像素坐标值作为设定的旋转中心位置。再后，第二旋转中心位置指定单元524会获取像素X和Y坐标值，所述像素X和Y坐标值为被选择设定的旋转中心位置的像素X和Y坐标值和第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值之间的差，并指令工件台控制单元80通过这些微分像素X和Y坐标值对工件台10以平行于其自身的方式移动。在所述工件台10平行于其自身移动之后，通过工件台控制单元80，第二旋转中心位置指定单元524指令θ方向移动机构36对工件台10绕设定的旋转中心位置进行旋转。

通过图像获取单元51，第二旋转中心位置指定单元524在工件台10绕所述设定的旋转中心位置旋转之前，以及之后来获取图像。这里，预先附标在工件台10中的第二标记包含在获取的图像中。所述第二标记可以，例如，是预先附标在工件台10上并与θ方向移动机构36的旋转中心物理位置相对应的标记。换句话说，该第二标记可以是附标在工件台10旋转中心上的标记。那么，基于包含在已获取的两图像中第二标记的像素X和Y坐标值，所述第二旋转中心位置指定单元524会在旋转中心处计算像素X和Y坐标值作为第二旋转中心的位置(步骤S506)。换句话说，与上述方式类似，对于第二次，第二旋转中心位置指定单元524可基于等腰三角形形状对表征旋转中心位置的像素X和Y坐标值进行获取，所述等腰三角形形状的底边是连接所述第二标记像素X和Y坐标值的直线，所述第二标记像素X和Y坐标值在旋转前和旋转后分别包含到两图像中，并且其顶角角度与由工件台控制单元80指令工件台10旋转的旋转量相对应。或者，以下方式也是可接受的，当每次将工件台10旋转Δθ角度时，校正单元52获取包含在每幅图像中的第二标记像素X和Y坐标值，所述图像在每次旋转Δθ角度时被获取，并基于获取的像素X和Y坐标值，所述校正单元52通过最小二乘方的方法指定一虚拟圆弧，基于与已指定的虚拟圆弧的中心相对应的像素X和Y坐标值，通过校正单元52获取表征第二旋转中心位置的像素X和Y坐标值。

接下来，旋转中心位置校准单元526会计算设定的旋转中心位置的像素X和Y坐标值与第二旋转中心位置的像素X和Y坐标值之间的差，如果第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值中没有错误，那么基于第一旋转中心位置所获得的设定的旋转中心位置的像素X和Y坐标值与第二旋转中心位置的像素X和Y坐标值之间就不会有差别。然而，如上所述，某些错误将包含到所述第一旋转中心位置中的可能性是很大的，所述第一旋转中心位置通过绕图像捕捉范围外的旋转中心位置旋转而获取。另一方面，包含在通过绕图像捕捉范围内的旋转中心位置旋转而获取的第二旋转中心位置中的错误要比包含在第一旋转中心位置中的错误少。因此，旋转中心位置校准单元526会计算微分像素X和Y坐标值作为设定的旋转中心位置的X和Y坐标值和第二旋转中心位置的X和Y坐标值之间的差，并基于这些微分像素X和Y坐标值来对所述第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值进行校正(步骤S508)。更具体地，所述第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值通过将微分像素X和Y坐标值与第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值相加来进行校正。

根据上述说明，根据旋转中心位置的像素X和Y坐标值，所述旋转中心位置的像素X和Y坐标值通过绕图像捕捉范围内的旋转中心对工件台10进行旋转获得，校正单元52可通过对旋转中心位置的像素X和Y坐标值进行校正，所述旋转中心位置的像素X和Y坐标值通过绕图像捕捉范围外旋转中心对工件台10进行旋转获得，来增加图像捕捉范围外旋转中心的X和Y坐标值的精确度。

应当理解的是，校正单元52查阅坐标对应关系表，获取与校正后图像捕捉范围外的旋转中心位置的像素X和Y坐标值相对应的工件台X和Y坐标值，建立校正后的像素X和Y坐标值与工件台X和Y坐标值之间的对应关系，并将该对应关系记录到旋转中心坐标值持有单元56。

此外，在以上描述中，和设定的旋转中心位置一样，基于第一旋转中心而在图像捕捉范围内设定一位置也做了说明。然而有时，由于工件台10上的物理限制，可能会出现不能将旋转中心位置设置在图像捕捉范围内的情况。在这种情况下，比第一旋转中心位置更接近图像捕捉范围的旋转中心位置会被设置为设定的旋转中心位置。

更进一步，在以上描述中，通过一实例，如同对象控制系统100一样，对一被称为X-Y-θ工件台进行了说明，其中还包括用作旋转机构的马达的旋转量和工件台旋转量之间的比例关系。然而，如同对象控制系统100一样，利用被称之为U-V-W工件台也是可接受的，所述U-V-W工件台通过多个在X和Y方向上对工件台10进行移动的马达来实现X-Y-θ移动，而无需与所述工件台旋转量直接相关的这些马达的旋转量。应该理解的是，如果使用了该U-V-W工件台，那么在步骤S504中，校正单元52可能会通过以下步骤来转动工件台10。即，如同设定的旋转中心位置一样，校正单元52基于所述第一旋转中心选择任何所需的包含在图像捕捉单元的图像捕捉范围内的像素坐标值。然后，校正单元52获取微分像素X和Y坐标值作为被选择设定的旋转中心位置像素X和Y坐标值与所述第一旋转中心位置像素X和Y坐标值之间的差。此外，当获得来自于第一旋转中心位置像素X和Y坐标值的这些微分像素X和Y坐标值所移动的位置时，如同旋转中心位置一样，校正单元52对所述工件台进行移动。

此外，在以上叙述中，对一实例进行了说明，其中，校正单元52基于设定的旋转中心位置像素X和Y坐标值和第二旋转中心位置像素X和Y坐标值之间的差对第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值进行了修正。然而，基于设定的旋转中心位置像素X和Y坐标值，如校正单元52所计算的，和第二旋转中心位置像素X和Y坐标值之间的差，通过校准单元60来修正第一微分像素X和Y坐标值和第二微分像素X和Y坐标值也是可接受的。换句话说，可通过校准单元60分别将这些差值与第一微分像素X和Y坐标值和第二微分像素X和Y坐标值相加。此外，如果两个或多个图像处理单元被使用，那么通过将对应的微分像素X和Y坐标值与相应的第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值相加来对第一旋转中心每一位置的像素X和Y坐标值进行修正的方式也是可取的，所述第一旋转中心位置的像素X和Y坐标值基于由每一图像捕捉单元所捕捉的图像来表征。

图12出示了工件台控制装置50的硬件结构实例。该工件台控制装置50包括，CPU1505，随机存取存储器1520，图像控制器1575，和显示装置1580，所有这些部件通过一主控制器1582相互连接。此外，工件台控制装置50包括一通信I/F1530，所述通信I/F1530通过I/O(输入和输出)控制器1584与主控制器1582相连，只读存储器1510，硬盘驱动器1540，外部存储驱动器1560。

CPU1505基于存储在只读存储器1510，随机存取存储器1520，或硬盘驱动器1540中的程序运行，以便对系统的各个部分进行控制。图像控制器1575从随机存取存储器1520中获取图像并在显示装置1580上显示出来。

I/O(输入和输出)控制器1584进一步与输入和输出装置相连，例如鼠标，键盘，等等。所述通信I/F1530将通过网络从外部获取的程序和/或数据传输给只读存储器1510，随机存取存储器1520，和/或硬盘驱动器1540。并且只读存储器1510保存有启动程序，当工件台控制装置50开始运行时，CPU1505执行该启动程序，且程序取决于工件台控制装置50的硬件等。

硬盘驱动器1540存储供CPU1505使用的程序和数据。外部存储驱动器1560将从外部存储器1595读取的程序和/或数据传输给只读存储器1510，随机存取存储器1520，和/或硬盘驱动器1540。

通过CPU1505执行存储在只读存储器1510，随机存取存储器1520，和/或硬盘驱动器1540中的程序，使得工件台控制装置50开始实现校正单元52，坐标系对应关系持有单元54，旋转中心坐标值持有单元56，校准单元60，角度获取单元62，参考点坐标值获取单元64，目标坐标值持有单元70和工件台控制单元80的功能。当然由CPU1505所执行的程序不存储在记录媒介例如外部存储器1595或类似装置，也不从那里传输，而是通过网络从外部信息处理装置传输也是可接受的。

虽然本发明通过上述实施方式进行了描述，但本发明的保护范围并不限于上述实施方式所限定的范围。应该清楚的是，对于熟悉本领域的技术人员来说，针对上述实施方式做出多种不同的变化和/或改进是可能的，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (15)

1.一种对象控制系统，其特征在于包括：

图像获取单元，所述图像获取单元从第一图像捕捉单元获取第一图像，所述第一图像捕捉单元捕捉包含第一参考标记的所述第一图像，所述第一参考标记指定预先确定的且与对象相关的第一轮廓线；

角度获取单元，所述角度获取单元基于所述第一图像内的第一参考标记获取第一差角，所述第一差角指定预先确定的且与第一图像相关的第一目标轮廓线和所述第一轮廓线之间的角度；

对象控制单元，所述对象控制单元基于所述第一差角对旋转机构进行控制，所述旋转机构用于旋转所述对象。

2.根据权利要求1所述的一种对象控制系统，其中：

所述图像获取单元从第二图像捕捉单元获取第二图像，所述第二图像捕捉单元捕捉包含第二参考标记的所述第二图像，所述第二参考标记指定预先确定的且与对象相关的第二轮廓线；

所述角度获取单元基于所述第二图像内的第二参考标记获取第二差角，所述第二差角指定预先确定的且与第二图像相关的第二目标轮廓线和所述第二轮廓线之间的角度；

所述对象控制单元基于所述第二差角对所述旋转机构进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种对象控制系统，进一步包括：加权存储单元，所述加权存储单元存储第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元各自的加权数；并且其中，对于所述第一差角和第二差角，分别指定所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的加权数，并且基于所述各自的加权数已经被分配的第一差角和第二差角控制所述旋转机构。

4.根据权利要求3所述的一种对象控制系统，其中：

所述对象控制单元进一步控制一平行移动机构，所述平行移动机构将所述对象平行于其本身进行移动，所述对象控制单元：

基于所述第一参考标记和预先确定的第一图像的第一目标参考标记指定所述对象的第一平行移动量；

基于所述第二图像和预先确定的关于第二图像的第二目标参考标记指定所述对象的第二平行移动量；

将所述第一平行移动量和第二平行移动量的加权数分别分配给所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元；

基于所述各自的加权数已经被分别分配的所述第一平行移动量和第二平行移动量对所述平行移动机构进行控制。

5.根据权利要求3或4所述的一种对象控制系统，其中：所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的分辨力不同，并且加权存储单元分别存储第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元的加权数，这样分辨力大的一方相对于分辨力小的一方而言就会更大的加权数值。

6.根据权利要求5所述的一种对象控制系统，其中：所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元由于具有不同的分辨率而具有不同的分辨能力。

7.根据权利要求5所述的一种对象控制系统，其中：所述第一图像捕捉单元和第二图像捕捉单元由于具有不同的图像捕捉范围而具有不同的分辨能力。

8.根据权利要求2-7中任一权利要求所述的一种对象控制系统，进一步包括：决策单元，所述决策单元会对所述第一参考标记是否包含在第一图像内做出决策；如果所述第一参考标记没有包含在第一图像内，所述对象控制单元会基于所述第二差角对所述旋转机构进行控制，以使得所述第一参考标记包含在所述第一图像内。

9.根据权利要求2-7中任一权利要求所述的一种对象控制系统，进一步包括：决策单元，所述决策单元对所述第一参考标记是否包含在第一图像内做出决策；如果所述第一参考标记没有包含在第一图像内，所述对象控制单元会基于所述第二差角对所述旋转机构进行控制。

10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的一种对象控制系统，进一步包括：校正单元，所述校正单元指定了所述旋转机构的旋转中心位置，所述旋转机构对支撑所述对象的支撑构件进行旋转，并且其中：

所述图像获取单元通过所述第一图像捕捉单元可获取第一标记图像，所述第一标记图像包含关于所述支撑构件预先设置的第一标记；

所述校正单元可获取等腰三角形形状，该等腰三角形的底边是连接所述第一标记的直线，所述第一标记分别包含在两个所述第一标记图像内，所述第一标记图像在所述支撑构件通过所述旋转机构在旋转前和在旋转后由所述图像获取单元获取，所述等腰三角形的顶角是与所述旋转机构的旋转量对应的角度，所述校正单元基于所述等腰三角形顶角顶点的第一标记图像内的位置来获取所述旋转中心的位置；并且

所述对象控制单元基于所述旋转中心位置来控制所述旋转机构。

11.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的一种对象控制系统，进一步包括：校正单元，所述校正单元指定所述旋转机构的旋转中心位置，所述旋转机构对支撑所述对象的支撑构件进行旋转，并且其中：

所述图像获取单元通过所述第一图像捕捉单元可获取图像，所述图像至少包含所述支撑构件的一部分；

所述校正单元包括：

第一旋转中心位置指定单元，所述第一旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构旋转之前和旋转之后的图像中；

第二旋转中心位置指定单元，所述第二旋转中心位置指定单元基于所述第一旋转中心位置来确定所设定的旋转中心的位置，该设定的旋转中心位置相对于所述第一旋转中心位置而言要更接近所述第一图像捕捉单元的图像捕捉范围，所述第二旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第二标记的位置来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后管的图像中；以及

旋转中心位置校准单元，所述旋转中心位置校准单元基于所述设定的旋转中心位置和所述第二旋转中心位置对所述第一旋转中心位置进行校正；

且所述对象控制单元可基于所述经校正的第一旋转中心位置对所述旋转机构进行控制。

12.根据权利要求11所述的一种对象控制系统，其中：

所述第一旋转中心位置指定单元基于包含在第一图像中的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述第一图像捕捉单元图像捕捉范围外的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中；

并且所述第二旋转中心位置指定单元基于第二标记的位置来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中，所述设定的旋转中心位置包含在所述图像捕捉单元的图像捕捉范围内。

13.一种对象控制方法，包括：

获取由第一图像捕捉单元所捕捉的第一图像的步骤，所述第一图像包括指定预先确定的且与对象相关的第一轮廓线的第一参考标记；

基于所述第一图像内的第一参考标记获取第一差角的步骤，所述第一差角指定预先确定的且与第一图像相关的第一目标轮廓线和所述第一轮廓线之间的角度；

基于所述第一差角对旋转机构进行控制以对所述对象进行旋转的步骤。

14.一种程序，使得计算机执行根据权利要求13所述方法中包含的步骤。

15.一种旋转中心位置指定装置，所述旋转中心位置指定装置指定支撑所述对象的支撑构件的旋转机构的旋转中心，其特征在于包括：

图像获取单元，所述图像获取单元通过图像捕捉单元获取图像，所述图像至少包含所述支撑构件的一部分；

第一旋转中心位置指定单元，所述第一旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第一标记的位置来对所述旋转机构的第一旋转中心位置进行指定，该第一标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构旋转之前和旋转之后的图像中；

第二旋转中心位置指定单元，所述第二旋转中心位置指定单元基于所述第一旋转中心位置来确定所设定的旋转中心的位置，该设定的旋转中心的位置相对于所述第一旋转中心位置而言要更接近所述图像捕捉单元的图像捕捉范围，所述第二旋转中心位置指定单元基于关于所述支撑构件所确定的第二标记的位置来对所述旋转机构的第二旋转中心位置进行指定，该第二标记包含在所述支撑构件通过所述旋转机构绕所述设定的旋转中心位置旋转之前和旋转之后的图像中；以及

旋转中心位置校准单元，所述旋转中心位置校准单元基于所述设定的旋转中心位置和所述第二旋转中心位置对所述第一旋转中心位置进行校正。

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