CN103108153B - 局部分割拍照处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种局部分割拍照处理系统，该系统用于：获取待测物体的尺寸及基准零件的轮廓；设置该待测物体所需照相机的数量和每部照相机的拍摄范围，并确定所需照相机的摆放序列；控制多部照相机同时对待测物体的局部进行拍照；接收所述多部照相机传输的拍摄完成的局部照片；对接收到的所有局部照片进行校准；按照标准方格大小将所有校准后的局部照片分割为多个小方格；将分割后的小方格与标准照片进行比对，并输出差异影像。本发明还提供一种局部分割拍照处理方法。本发明可以快速实现在自动光学检测时，对大尺寸物体的局部拍摄及分割比对。
Description
技术领域
本发明涉及一种拍照处理方法及系统，尤其是涉及一种局部分割拍照处理方法及系统。
背景技术
在主板制造过程中，需要利用自动光学检测(Automatic Optic Inspection，AOI)设备对印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上焊接的零件进行检测。对于大尺寸物体，比如主板(610mmx550mm)，现在比较好的全画幅照相机也只能拍摄120mmx150mm的部分，而业界常用的AOI工业500M照相机更是只能拍摄50mmx35mm的部分。因此，希望有一种方法，可以利用多部照相机一次性同步拍摄多张照片、同步传输多张照片。另外在将拍摄好的局部照片与标准照片进行比对时，也希望能够避免多次比对重叠的区域，尽量减少比对次数。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种局部分割拍照处理方法，可以快速实现在自动光学检测时，对大尺寸物体的局部拍摄及分割比对。
鉴于以上内容，还有必要提供一种局部分割拍照处理系统，可以快速实现在自动光学检测时，对大尺寸物体的局部拍摄及分割比对。
所述局部分割拍照处理方法包括：获取步骤：从控制计算机的存储器中获取待测物体的尺寸及所述待测物体上的基准零件的轮廓，所述待测物体放置于机台上；判别步骤：根据所述待测物体的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测物体所需照相机的数量和每部照相机的拍摄范围，并确定所需照相机的摆放序列；控制步骤：根据每部照相机的拍摄范围，控制多部照相机同时对待测物体的局部进行拍照；接收步骤：接收所述多部照相机传输的拍摄完成的局部照片；校准步骤：对接收到的所有局部照片进行校准；分割步骤：按照标准方格大小将所有校准后的局部照片分割为多个小方格；及比对步骤：将分割后的小方格与标准照片进行比对，并输出差异影像。
所述局部分割拍照处理系统包括：获取模块，用于从控制计算机的存储器中获取待测物体的尺寸及所述待测物体上的基准零件的轮廓，所述待测物体放置于机台上；判别模块，用于根据所述待测物体的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测物体所需照相机的数量和每部照相机的拍摄范围，并确定所需照相机的摆放序列；控制模块，用于根据每部照相机的拍摄范围，控制多部照相机同时对待测物体的局部进行拍照；接收模块，用于接收所述多部照相机传输的拍摄完成的局部照片；校准模块，用于对接收到的所有局部照片进行校准；分割模块，用于按照标准方格大小将所有校准后的局部照片分割为多个小方格；及比对模块，用于将分割后的小方格与标准照片进行比对，并输出差异影像。
相较于现有技术，所述的局部分割拍照处理方法及系统，可以根据待测物体尺寸和零件轮廓，控制多部照相机同步拍摄待测物体的多幅局部照片，并且无需使用图像元素分割算法，而是利用重叠区域作为分割基础，将所有局部照片分割为多个小方格，与标准照片进行比对。另外，对于重叠的小方格只比对一次，减少了比对的次数，节省了时间。
附图说明
图1是本发明局部分割拍照处理系统较佳实施例的应用环境图。
图2是本发明局部分割拍照处理系统较佳实施例的功能模块图。
图3A-3E是多个照相机获取待测主板局部照片的示意图。
图4是本发明局部分割拍照处理方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
| 控制计算机 | 1 |
| 机台 | 2 |
| 局部分割拍照处理系统 | 10 |
| 存储器 | 20 |
| 照相机 | 30 |
| 待测主板 | 40 |
| 获取模块 | 100 |
| 判别模块 | 200 |
| 控制模块 | 300 |
| 接收模块 | 400 |
| 校准模块 | 500 |
| 分割模块 | 600 |
| 比对模块 | 700 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参阅图1所示，是本发明局部分割拍照处理系统较佳实施例的应用环境图。所述局部分割拍照处理系统10运行于控制计算机1中，所述控制计算机1中还包括存储器20。所述控制计算机1连接于机台2，所述机台2上包括多部照相机30(图中示出四部作为代表)及待测主板40。所述照相机30通过USB线连接于所述控制计算机1。
所述控制计算机1用于控制所述机台2上的照相机30对待测主板40进行拍照，通过USB线接收拍摄后的照片，并对该照片进行处理，然后与标准照片进行比对。
所述存储器20用于存储从照相机30中接收到的照片以及用于与该接收到的照片进行比对的标准照片。
在其他实施例中，所述局部分割拍照处理系统10还可用于对主板以外的其他大尺寸物体进行局部分割拍照处理。
参阅图2所示，是本发明局部分割拍照处理系统较佳实施例的功能模块图。
所述局部分割拍照处理系统10包括获取模块100、判别模块200、控制模块300、接收模块400、校准模块500、分割模块600及比对模块700。
所述获取模块100用于从存储器20中获取所述待测主板40的尺寸及所述待测主板40上的基准零件的轮廓。在本实施例中，所述获取模块100首先控制置于机台2高处的摄像头(图1中未示出)拍摄所述待测主板40的全景图片，然后将该图片转化为灰度图片，根据该灰度图片获取所述待测主板40的尺寸，以及使用Canny边缘检测算法获取所述待测主板40上的所有零件的轮廓，存于所述存储器20中，并从所有零件的轮廓中选取一个基准零件的轮廓。
在后续使用多部照相机30拍摄所述待测主板40的照片时，希望尽量使待测主板40上的每个零件完整显示于一张照片中，而不是在几张照片上各显示某个零件的一部分，因此需要选取一个基准零件，根据该基准零件的轮廓来设定每个照相机30的拍摄范围。在本实施例中，所述基准零件一般为所述待测主板40上最大的零件。参阅图3A所示，为摄像头拍摄的所述待测主板40的全景图片示意图，图中阴影部分为所述待测主板40上的零件，此处选取右上角的零件为基准零件。
所述判别模块200用于根据所述待测主板40的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测主板40所需照相机30的数量和每部照相机30的拍摄范围，并确定所需照相机30的摆放序列。首先，在所述基准零件上方摆放一部照相机30，要求该照相机30的拍摄范围大于所述基准零件的轮廓范围。参阅图3B所示，在所述待测主板40右上角上方摆放一部照相机30，该照相机30的拍摄范围如右上角的方框所示。然后，根据所述待测主板40的尺寸及所述基准零件上方的照相机30的摆放位置，设置所需要的其他照相机30的数量及摆放序列，其他照相机30的拍摄范围与该基准零件上方的照相机30的拍摄范围大小相同，所有照相机30的拍摄范围要涵盖整个待测主板40。
参阅图3C所示，在所述待测主板40上方设置四部照相机30，摆放序列为：第一部照相机30位于所述待测主板40右上角的上方，第二部照相机30位于所述待测主板40右下角的上方，第三部照相机30位于所述待测主板40左上角的上方，第四部照相机40位于所述待测主板40左下角的上方。图中阴影部分为各照相机30的拍摄范围的重叠部分。
所述控制模块300用于根据每部照相机30的拍摄范围，控制所述多部照相机30同时对待测主板40的局部进行拍照。
所述接收模块400用于接收所述多部照相机30传输的拍摄完成的局部照片。值得注意的是，所述控制模块300、接收模块400均使用线程、进程同步技术，同时控制多部照相机30进行拍照及接收多部照相机30传输的局部照片。
所述校准模块500用于对接收到的所有局部照片进行校准。所述校准为使用每部照相机30自身的内外参数，解决因为安装或相机本身差异造成的影响。如果存储器20中没有照相机30的内外参数，则输出错误信息。
所述分割模块600用于按照标准方格大小分割所有校准后的局部照片。在本实施例中，所述标准方格为所有照相机30(本实施例中为四部)所拍摄的局部照片的完全重叠区域。参阅图3C所示，中央的黑色方格即为该实施例的标准方格。所述分割模块600以所述标准方格的大小为基本单位，将所有局部照片分割为多个小方格。参阅图3D所示，四张局部照片均按照标准方格的大小被分割为十六个小方格，其中，阴影部分为各局部照片之间重叠的小方格。如果照相机30的数量多于四部，则所述标准方格为相邻的四部照相机30所拍摄的局部照片的完全重叠区域。可以理解，在其他实施例中，所述标准方格也可以是一个预先设定的区域大小，如20pixel*20pixel。
所述比对模块700用于将分割后的小方格与标准照片进行比对，即对分割后的小方格进行光学自动检测，识别分割后的小方格与标准照片的差异影像，并输出该差异影像。值得注意的是，对于重叠的小方格，此处采用亚像素映射，只比对第一次出现的小方格(即重叠部分只比对一次)。参阅图3E所示，图3D中阴影部分的小方格均只比对一次，即整个待测主板40的照片共需要比对四十九个小方格。
可以理解，如果所有照相机30所拍摄的局部照片没有重叠，则比对模块700直接将每个校准后的局部照片与标准照片进行比对，并输出差异影像。
参阅图4所示，是本发明局部分割拍照处理方法较佳实施例的流程图。
步骤S10，所述获取模块100从存储器20中获取所述待测主板40的尺寸及所述待测主板40上的基准零件的轮廓。在本实施例中，所述获取模块100首先控制置于机台2高处的摄像头(图1中未示出)拍摄所述待测主板40的全景图片，然后将该图片转化为灰度图片，根据该灰度图片获取所述待测主板40的尺寸，以及使用Canny边缘检测算法获取所述待测主板40上的所有零件的轮廓，并从所有零件的轮廓中选取一个基准零件的轮廓。在本实施例中，所述基准零件一般为所述待测主板40上最大的零件。
步骤S12，所述判别模块200根据所述待测主板40的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测主板40所需照相机30的数量和每部照相机30的拍摄范围，并确定所需照相机30的摆放序列。首先，在所述基准零件上方摆放一部照相机30，要求该照相机30的拍摄范围大于所述基准零件的轮廓范围。然后，根据所述待测主板40的尺寸及所述基准零件上方的照相机30的摆放位置，设置所需要的其他照相机30的数量及摆放序列，其他照相机30的拍摄范围与该基准零件上方的照相机30的拍摄范围大小相同，所有照相机30的拍摄范围要涵盖整个待测主板40。
步骤S14，所述控制模块300根据每部照相机30的拍摄范围，控制所述多部照相机30同时对待测主板40的局部进行拍照。
步骤S16，所述接收模块400接收所述多部照相机30传输的拍摄完成的局部照片。值得注意的是，所述控制模块300、接收模块400均使用线程、进程同步技术，同时控制多部照相机30进行拍照及接收多部照相机30传输的局部照片。
步骤S18，所述校准模块500对接收到的所有局部照片进行校准。所述校准为使用每部照相机30自身的内外参数，解决因为安装或相机本身差异造成的影响。如果存储器20中没有照相机30的内外参数，则输出错误信息。
步骤S20，所述分割模块600按照标准方格大小分割所有校准后的局部照片。在本实施例中，所述标准方格为所有照相机30所拍摄的局部照片的完全重叠区域。所述分割模块600以所述标准方格的大小为基本单位，将所有局部照片分割为多个小方格。如果照相机30的数量多于四部，则所述标准方格为相邻的四部照相机30所拍摄的局部照片的完全重叠区域。可以理解，在其他实施例中，所述标准方格也可以是一个预先设定的区域大小，如20pixel*20pixel。
步骤S22，所述比对模块700将分割后的小方格与标准照片进行比对，即对分割后的小方格进行光学自动检测，识别分割后的小方格与标准照片的差异影像，并输出该差异影像。值得注意的是，对于重叠的小方格，此处采用亚像素映射，只比对第一次出现的小方格(即重叠部分只比对一次)。
可以理解，如果所有照相机30所拍摄的局部照片没有重叠，则比对模块700直接将每个校准后的局部照片与标准照片进行比对，并输出差异影像。
综上所述，使用本发明局部分割拍照处理方法及系统，可以根据待测主板40的尺寸和零件轮廓，控制多部照相机30同步拍摄待测主板40的多幅局部照片，并且无需使用图像元素分割算法(例如分水岭或者水漫填充)，而是利用重叠区域作为分割基础，将所有局部照片分割为多个小方格，与标准照片进行比对。另外，对于重叠的小方格只比对一次，减少了比对的次数，节省了时间。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种局部分割拍照处理方法，其特征在于，该方法包括：
获取步骤：从控制计算机的存储器中获取待测物体的尺寸及所述待测物体上的基准零件的轮廓，所述待测物体放置于机台上，所述基准零件为所述待测物体上最大的零件；
判别步骤：根据所述待测物体的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测物体所需照相机的数量和每部照相机的拍摄范围，并确定所需照相机的摆放序列；
控制步骤：根据每部照相机的拍摄范围，控制多部照相机同时对待测物体的局部进行拍照；
接收步骤：接收所述多部照相机传输的拍摄完成的局部照片；
校准步骤：对接收到的所有局部照片进行校准；
分割步骤：按照标准方格大小将所有校准后的局部照片分割为多个小方格，所述标准方格为多部照相机所拍摄的局部照片的完全重叠区域；及
比对步骤：将分割后的小方格与标准照片进行比对，并输出差异影像。
2.如权利要求1所述的局部分割拍照处理方法，其特征在于，在所述比对步骤中，对于重叠的小方格，采用亚像素映射，只比对第一次出现的小方格。
3.如权利要求1所述的局部分割拍照处理方法，其特征在于，所述获取步骤具体包括：
控制置于机台高处的摄像头拍摄所述待测物体的全景图片；
将该图片转化为灰度图片；
根据该灰度图片获取所述待测物体的尺寸，使用Canny边缘检测算法获取所述待测物体上的所有零件的轮廓，存于所述存储器中；及
从所有零件的轮廓中选取一个基准零件的轮廓。
4.如权利要求1所述的局部分割拍照处理方法，其特征在于，所述控制步骤及接收步骤均使用线程、进程同步技术，同时控制多部照相机进行拍照及接收多部照相机传输的局部照片。
5.一种局部分割拍照处理系统，其特征在于，该系统包括：
获取模块，用于从控制计算机的存储器中获取待测物体的尺寸及所述待测物体上的基准零件的轮廓，所述待测物体放置于机台上，所述基准零件为所述待测物体上最大的零件；
判别模块，用于根据所述待测物体的尺寸及所述基准零件的轮廓，设置该待测物体所需照相机的数量和每部照相机的拍摄范围，并确定所需照相机的摆放序列；
控制模块，用于根据每部照相机的拍摄范围，控制多部照相机同时对待测物体的局部进行拍照；
接收模块，用于接收所述多部照相机传输的拍摄完成的局部照片；
校准模块，用于对接收到的所有局部照片进行校准；
分割模块，用于按照标准方格大小将所有校准后的局部照片分割为多个小方格，所述标准方格为多部照相机所拍摄的局部照片的完全重叠区域；及
比对模块，用于将分割后的小方格与标准照片进行比对，并输出差异影像。
6.如权利要求5所述的局部分割拍照处理系统，其特征在于，对于重叠的小方格，所述比对模块采用亚像素映射，只比对第一次出现的小方格。
7.如权利要求5所述的局部分割拍照处理系统，其特征在于，所述获取模块的获取过程具体包括：
控制置于机台高处的摄像头拍摄所述待测物体的全景图片；
将该图片转化为灰度图片；
根据该灰度图片获取所述待测物体的尺寸，使用Canny边缘检测算法获取所述待测物体上的所有零件的轮廓，存于所述存储器中；及
从所有零件的轮廓中选取一个基准零件的轮廓。
8.如权利要求5所述的局部分割拍照处理系统，其特征在于，所述控制模块及接收模块均使用线程、进程同步技术，同时控制多部照相机进行拍照及接收多部照相机传输的局部照片。
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