CN104714679A - 自动校正系统与自动校正方法 - Google Patents

Abstract

一种自动校正系统与自动校正方法，该系统包括承载平台、移动模块、取像单元、显示单元、碰触单元与处理模块，该承载平台上供设置一触摸显示面板，该触摸显示面板在受到按压后会在按压处显示一标记，该移动模块设于该承载平台上，且能相对该承载平台移动，该取像单元设于该移动模块上，该显示单元连接该取像单元，且用于显示该取像单元所取得的图像，该碰触单元设于该移动模块上，该处理模块连接该移动模块与取像单元，且包含图像辨识单元及移动模块控制单元，以藉由本揭露自动且快速地完成视觉取像系统的校正。

Description

自动校正系统与自动校正方法

技术领域

本揭露涉及一种校正系统与校正方法，尤其涉及一种自动校正系统与自动校正方法。

背景技术

随着平板电脑的蓬勃发展，平板电脑的全球总出货量预计将在数年后超过笔记型电脑的全球总出货量，且平板电脑未来将成为人类生活上常见的一种电子产品。

目前针对平板电脑在出货前的产品功能（尤其是触控功能）测试大多是由人工来进行，但是由于人员的训练成熟度不易一致及人员有流动的问题，常会使得人工测试的质量无法稳定，且负责检测的人员必须具有相当的熟练度及稳定性，否则在碰触时会有抖动或停滞的情形，而造成测试结果的异常，因此导入视觉取像系统并结合移动平台的自动化检测方式已然成为趋势。

然而，由于触摸显示面板面临产品规格样式众多、尺寸变异极大，所以测试时需时常调整视觉取像系统的视野范围，而若视觉取像系统的视野范围有所调整（例如视野范围改变），则必须重新进行视觉取像系统的校正，才能正确地依视觉取像系统的辨识结果来移动触摸测试的位置，重新进行视觉取像系统的校正需要花费许多步骤与时间，故仍有改善空间。

因此本揭露提出一种自动校正系统与方法，其能协助人员更简易且快速地完成视觉取像系统的校正。

发明内容

本揭露的目的为提供一种自动校正系统与自动校正方法，可自动且快速地完成视觉取像系统的校正。

本揭露的自动校正方法应用于一自动校正系统中，该自动校正系统包括一承载平台、一移动模块、一取像单元、一碰触单元及一处理模块，该取像单元与该碰触单元藉由该移动模块而相对该承载平台移动，该取像单元适于提取一图像，该承载平台上适于设置一触摸显示面板，该触摸显示面板适于受到按压后在按压处显示一标记，该处理模块连接该移动模块与取像单元，且包含图像辨识单元及移动模块控制单元，该图像辨识单元用于辨识该图像中该标记的位置坐标，该移动模块控制单元用于控制该移动模块，该自动校正方法包括以下步骤：利用该移动模块控制单元多次移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示包含呈至少一转角排列的多个该标记；利用该图像辨识单元辨识该图像上的该等标记的数量以及该等标记所排列的图案的二端点与一转角处的标记的位置坐标；以及该处理模块从该标记数量、位置坐标与其对应的该移动模块的移动量来计算出该图像上的位置补偿量，并根据该图像上的位置补偿量与其对应的该移动模块的移动量间的转换关系以校正该移动模块的移动距离。

本揭露提供一种自动校正系统，包括：一承载平台，其上适于设置一触摸显示面板，该触摸显示面板适于受到按压后在按压处显示一标记；一移动模块，其设于该承载平台上，且能相对该承载平台移动；一取像单元，其设于该移动模块上，该取像单元适于提取包括一图像；一碰触单元，其设于该移动模块上；以及一处理模块，其连接该移动模块与取像单元，且包含图像辨识单元及移动模块控制单元，该图像辨识单元用于辨识该图像中该标记的位置坐标，该移动模块控制单元用于控制该移动模块，且用于利用该移动模块控制单元多次移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示包含呈至少一转角排列的多个该标记，该图像辨识单元用于辨识该图像上的该等标记的数量以及该等标记所排列的图案的二端点与一转角处的该标记的位置坐标，该处理模块用于从该标记数量、位置坐标与其对应的该移动模块的移动量来计算出该图像上的位置补偿量，并根据该图像上的位置补偿量与其对应的该移动模块的该移动量间的转换关系以校正该移动模块的移动距离。

由上可知，因为本揭露的自动校正系统与方法能自动进行视觉取像系统的校正，因此无须专业训练的人员即能够快速地完成视觉取像系统的校正，建立视觉图像与移动模块移动量间的转换关系。

附图说明

图1所示为本揭露的自动校正系统的示意图。

图2A与2B所示为本揭露的自动校正方法的流程图。

图3A所示为本揭露的触摸显示面板的示意图。

图3B所示为本揭露的显示单元的图像的示意图。

主要组件符号说明

1                      自动校正系统

11                     承载平台

12                     移动模块

13                     取像单元

14                     碰触单元

15                     处理模块

151                    图像辨识单元

152                    移动模块控制单元

16                     显示单元

17                     触摸显示面板

S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28、S29、S30、S31、S32、

S33                    步骤。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本揭露的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本揭露的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用于限定本揭露可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本揭露所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本揭露所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“一”、“上”、“L形”、“T形”、“端点”、“转角处”、“长”、“宽”及“中”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用于限定本揭露可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本揭露可实施的范围。

图1所示，为本揭露的自动校正系统的示意图。

如图所示，本揭露的自动校正系统1包括一承载平台11、一移动模块12、一取像单元13、一碰触单元14（例如一触控笔）、一处理模块15与一显示单元16，在本实施例中，该移动模块12设于该承载平台11上，且能相对该承载平台11移动。

承载平台11上适于设置一触摸显示面板17，触摸显示面板17适于受到按压后在按压处显示一标记，该取像单元13与碰触单元14设于该移动模块12上，并藉由该移动模块12而相对该承载平台11移动，取像单元13适于提取一图像，且当触摸显示面板17位于取像单元13的提取范围内时，该图像中包括该触摸显示面板17；该处理模块15连接该移动模块12与取像单元13，且包含图像辨识单元151及移动模块控制单元152，该图像辨识单元151用于辨识该取像单元13的取像结果中(也就是为包括触摸显示面板17的图像)该标记的位置坐标，该移动模块控制单元152用于控制该移动模块12，该显示单元16连接该取像单元13，且用于显示该取像单元13所取得的图像。

图2A与2B所示，为本揭露的自动校正方法的流程图，该自动校正方法应用于该自动校正系统1中。

该自动校正方法包括以下步骤：

在步骤S21中，在该承载平台11上设置一触摸显示面板17，该触摸显示面板17在受到按压后会在按压处显示一标记，该取像单元13适于提取一图像，该图像中包括该触摸显示面板17。

在步骤S22中，使该移动模块12回到机械原点。

在步骤S23中，载入该触摸显示面板17的尺寸（长度Wp与宽度Hp）、标记的尺寸（长度Wm与宽度Hm）及机台相关信息。要补充说明的是，在本实施例中，该长度方向是指左右的X轴方向上，该宽度方向是指上下的Y轴方向上。

在步骤S24中，决定Dx（在长度方向上的单位移动量）、Nx（在长度方向上的移动次数）、Dy（在宽度方向上的单位移动量）、Ny（在宽度方向上的移动次数）的数值，Dx＝c1xWm，Dy＝c1xHm，c1是大于等于1的常数值，且2为c1的一实施例，Nx为Wp/Dx的整数部分减1，Ny为Hp/Dy的整数部分减1；此外，为了使后续该碰触单元14都能按压在该触摸显示面板17上，在计算Dx与Dy时，Wp可用Wp减去c2xWm后的值取代，Hp可用Hp减去c2xHm后的值取代，c2是大于0的常数值，且1为c2的一实施例，只要使c2xWm不大于或等于Wp且c2xHm不大于或等于Hp即可，或者，Wp可用Wp乘以F后的值取代，Hp可用Hp乘以F后的值取代，F是小于1的正数值。

在步骤S25中，利用该移动模块控制单元152，在长度方向上将该移动模块12移动Dx距离，并在每次移动后使该碰触单元14按压该触摸显示面板17一次，而一共按压Nx次，在宽度方向上将该移动模块12移动Dy距离，并在每次移动后使该碰触单元14按压该触摸显示面板17一次，而一共按压Ny次，以使该触摸显示面板17显示包含呈至少一转角排列（如：呈L形或T形排列）的多个（共Nx+Ny个）该标记。请同时参阅图3A，其所示为本揭露的该触摸显示面板17的示意图，图3A的触摸显示面板17上为例示呈现在步骤S25后的T形排列的多个该标记（各该标记呈十字形），T形排列的情形较适用于长宽比较大的触摸显示面板17。

在步骤S26中，请同时参阅图3B，其所示为本揭露的该显示单元16的图像的示意图，在本实施例中，该显示单元16的视野仅能显示出部分图3A的图案（呈L形），利用该图像辨识单元151辨识该图像上的该等标记的数量以及该等标记所排列的图案的二端点（X1，Y1）、（X3，Y3）与一转角处（X2，Y2）的该标记的位置坐标，具体而言，由已知的碰触单元14与取像单元13间的相对位置关系来移动移动模块12以使显示单元16能显示包含呈至少一转角排列（如：呈L形或T形排列）的多个该标记，X1、X3、Y1、Y3为该二端点的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置，X2、Y2为该转角处的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置。

在步骤S27中，该处理模块15从该标记数量、位置坐标与其对应的该移动模块12的移动量来计算出该图像上的位置补偿量与其对应的该移动模块12的移动量间的转换关系如下：

MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)，

MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，

其中，Pxx、Pxy、Pyx、Pyy为校正转换分量，

Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX为该图像上的长度方向位置相对于原点的像素距离，ImageY为该图像上的宽度方向位置相对于原点的像素距离，MotionX为移动模块12的长度方向移动量，MotionY为移动模块12的宽度方向移动量。

在步骤S28中，由于碰触单元14与取像单元13间的相对位置关系仍可能会受到其他因素所影响而有误差（例如组装上的误差），所以在自动校正系统1安装完毕后，至少需要针对碰触单元14与取像单元13间的相对位置关系做一次的校正，其由该处理模块15从该碰触单元14的位置与转换后的该碰触单元14的位置来计算出该碰触单元14与取像单元13的相对关系的误差所致的该转换关系的误差值，其中，

$D_{\mathrm{PenX}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VXi}}-M_{\mathrm{PXi}})}{N},D_{\mathrm{PenY}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VYi}}-M_{\mathrm{PYi}})}{N},$

其中，D_PenX为该转换关系的长度方向误差值，D_PenY为该转换关系的宽度方向误差值，N为多个该标记的总数，M_PXi为该标记所对应的该碰触单元14的长度方向位置，M_PYi为该标记所对应的该碰触单元14的宽度方向位置，M_VXi为该标记所对应的转换后的该碰触单元14的长度方向位置，M_VYi为该标记所对应的转换后的该碰触单元14的宽度方向位置，而MotionX与MotionY需分别加上D_PenX与D_PenY后，才是最终所需的该移动模块12的移动量。

在步骤S29中，开始自我测试校正的精准度，具体而言，该触摸显示面板17先清除该触摸显示面板17所显示的多个该标记，并利用该移动模块控制单元152移动该移动模块12并使该碰触单元14按压该触摸显示面板17，以使该触摸显示面板17显示一该标记，接着，该处理模块15由该转换关系计算出将该标记移动至该图像的中心所需的该移动模块12的移动量，并利用该移动模块控制单元152将该移动模块12移动该移动量。

在步骤S30中，接着，该处理模块15判断该标记与该图像的中心间的距离是否在可接受的范围内，若是，则完成自动校正方法；若否，则进入步骤S31。

在步骤S31中，该处理模块15判断已重新校正的次数是否等于预设值（例如3次）4，若否，则进入步骤S32；若是，则进入步骤S33。

在步骤S32中，缩小相邻标记间的间距（即Dx与Dy），并回到步骤S25，以重新按压多个标记且重新计算该转换关系。

在步骤S33中，发出提醒讯息，例如该碰触单元14已松动或损坏，以提醒管理者进行系统检修作业，并完成自动校正方法。

综上所述，由于本揭露的自动校正系统与方法能自动进行视觉取像系统的校正，所以即使因为触摸显示面板的规格改变而需要调整自动校正系统，无须专业训练的人员也能够快速地完成视觉取像系统的校正，建立视觉图像与移动模块移动量间的转换关系，进而解决现有人工操作的问题。

上述实施例仅用于例示性说明本揭露的原理及其功效，而非用于限制本揭露。本领域技术人员均可在不违背本揭露的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此本揭露的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (18)

1.一种自动校正方法，应用于一自动校正系统中，该自动校正系统包括一承载平台、一移动模块、一取像单元、一碰触单元及一处理模块，该取像单元与该碰触单元藉由该移动模块而相对该承载平台移动，该取像单元适于提取一图像，该承载平台上适于设置一触摸显示面板，该触摸显示面板适于受到按压后在按压处显示一标记，该处理模块连接该移动模块与该取像单元，且包含图像辨识单元及移动模块控制单元，该图像辨识单元用于辨识该图像中该标记的位置坐标，该移动模块控制单元用于控制该移动模块，该自动校正方法包括以下步骤：

利用该移动模块控制单元多次移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示包含呈至少一转角排列的多个该标记；

利用该图像辨识单元辨识该图像上的所述标记的数量以及所述标记所排列的图案的二端点与该转角处的标记的位置坐标；以及

该处理模块从该标记数量、该位置坐标与其对应的该移动模块的移动量来计算出该图像上的位置补偿量，并根据该图像上的位置补偿量与其对应的该移动模块的该移动量间的转换关系以校正该移动模块的移动距离。

2.如权利要求1所述的自动校正方法，其特征在于，在计算出该转换关系后，该处理模块还包括从该碰触单元的位置与转换后的该碰触单元的位置来计算出该碰触单元与取像单元的相对关系的误差所致的该转换关系的误差值，并以该误差值进一步校正该移动模块的移动距离。

3.如权利要求1所述的自动校正方法，其特征在于，在计算出该转换关系后，该触摸显示面板还清除该触摸显示面板所显示的多个该标记，并利用该移动模块控制单元移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示该标记，该处理模块由该转换关系计算出将该标记移动至该图像的中心所需的该移动模块的移动量，并利用该移动模块控制单元将该移动模块移动该移动量，且该处理模块判断该标记与该图像的中心间的距离是否在可接受的范围内。

4.如权利要求3所述的自动校正方法，其特征在于，若判断该标记与该图像的中心间的距离不在可接受的范围内，则缩小相邻标记间的间距，并重新按压多个标记且重新计算该转换关系。

5.如权利要求1所述的自动校正方法，其特征在于，该触摸显示面板的长度与宽度分别为Wp与Hp，该标记的长度与宽度分别为Wm与Hm，该移动模块的移动分为多次在长度方向移动Dx距离与多次在宽度方向移动Dy距离，Dx＝c1xWm，Dy＝c1xHm，c1是大于等于1的常数值。

6.如权利要求5所述的自动校正方法，其特征在于，该转换关系如下：

MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)，

MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，其中，

Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，X1、X3、Y1、Y3为该二端点的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置，X2、Y2为该转角处的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置，该移动模块在长度方向移动Dx距离共Nx次，该移动模块在宽度方向移动Dy距离共Ny次，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX为该图像上的长度方向位置相对于原点的像素距离，ImageY为该图像上的宽度方向位置相对于原点的像素距离，MotionX为移动模块的长度方向移动量，MotionY为移动模块的宽度方向移动量。

7.如权利要求2所述的自动校正方法，其特征在于，

$D_{\mathrm{PenX}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VXi}}-M_{\mathrm{PXi}})}{N},D_{\mathrm{PenY}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VYi}}-M_{\mathrm{PYi}})}{N},$

其中，D_PenX为该转换关系的长度方向误差值，D_PenY为该转换关系的宽度方向误差值，N为多个该标记的总数，M_PXi为该标记所对应的该碰触单元的长度方向位置，M_PYi为该标记所对应的该碰触单元的宽度方向位置，M_VXi为该标记所对应的转换后的该碰触单元的长度方向位置，M_VYi为该标记所对应的转换后的该碰触单元的宽度方向位置。

8.如权利要求5所述的自动校正方法，其特征在于，在计算Dx与Dy时，Wp用Wp减去c2xWm后的值取代，Hp用Hp减去c2xHm后的值取代，c2是大于0的常数值。

9.如权利要求5所述的自动校正方法，其特征在于，在计算Dx与Dy时，Wp用Wp乘以F后的值取代，Hp用Hp乘以F后的值取代，F是小于1的正数值。

10.一种自动校正系统，包括：

一承载平台，其上适于设置一触摸显示面板，该触摸显示面板适于受到按压后在按压处显示一标记；

一移动模块，其设于该承载平台上，且能相对该承载平台移动；

一取像单元，其设于该移动模块上，该取像单元适于提取一图像；

一碰触单元，其设于该移动模块上；以及

一处理模块，其连接该移动模块与取像单元，且包含图像辨识单元及移动模块控制单元，该图像辨识单元用于辨识该图像中该标记的位置坐标，该移动模块控制单元用于控制该移动模块，且用于利用该移动模块控制单元多次移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示包含呈至少一转角排列的多个该标记，该图像辨识单元用于辨识该图像上的所述标记的数量以及所述标记所排列的图案的二端点与一转角处的该标记的位置坐标，该处理模块用于从该标记数量、位置坐标与其对应的该移动模块的移动量来计算出该图像上的位置补偿量，并根据该图像上的位置补偿量与其对应的该移动模块的该移动量间的转换关系以校正该移动模块的移动距离。

11.如权利要求10所述的自动校正系统，其特征在于，在计算出该转换关系后，该处理模块还包括用于从该碰触单元的位置与转换后的该碰触单元的位置来计算出该碰触单元与取像单元的相对关系的误差所致的该转换关系的误差值，并以该误差值进一步校正该移动模块的移动距离。

12.如权利要求10所述的自动校正系统，其特征在于，在计算出该转换关系后，该触摸显示面板还包括用于清除该触摸显示面板所显示的多个该标记，该移动模块控制单元用于移动该移动模块并使该碰触单元按压该触摸显示面板，以使该触摸显示面板显示一该标记，该处理模块用于由该转换关系计算出将该标记移动至该图像的中心所需的该移动模块的移动量，该移动模块控制单元用于将该移动模块移动该移动量，且该处理模块用于判断该标记与该图像的中心间的距离是否在可接受的范围内。

13.如权利要求12所述的自动校正系统，其特征在于，若判断该标记与该图像的中心间的距离不在可接受的范围内，则缩小相邻标记间的间距，并重新按压多个标记且重新计算该转换关系。

14.如权利要求10所述的自动校正系统，其特征在于，该触摸显示面板的长度与宽度分别为Wp与Hp，该标记的长度与宽度分别为Wm与Hm，该移动模块的移动分为多次在长度方向移动Dx距离与多次在宽度方向移动Dy距离，Dx＝c1xWm，Dy＝c1xHm，c1是大于等于1的常数值。

15.如权利要求14所述的自动校正系统，其特征在于，该转换关系如下：

MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)，

MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，其中，

Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，X1、X3、Y1、Y3为该二端点的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置，X2、Y2为该转角处的长度方向坐标位置与宽度方向坐标位置，该移动模块在长度方向移动Dx距离共Nx次，该移动模块在宽度方向移动Dy距离共Ny次，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX为该图像上的长度方向位置相对于原点的像素距离，ImageY为该图像上的宽度方向位置相对于原点的像素距离，MotionX为移动模块的长度方向移动量，MotionY为移动模块的宽度方向移动量。

16.如权利要求11所述的自动校正系统，其特征在于，

$D_{\mathrm{PenX}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VXi}}-M_{\mathrm{PXi}})}{N},D_{\mathrm{PenY}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(M_{\mathrm{VYi}}-M_{\mathrm{PYi}})}{N},$

其中，D_PenX为该转换关系的长度方向误差值，D_PenY为该转换关系的宽度方向误差值，N为多个该标记的总数，M_PXi为该标记所对应的该碰触单元的长度方向位置，M_PYi为该标记所对应的该碰触单元的宽度方向位置，M_VXi为该标记所对应的转换后的该碰触单元的长度方向位置，M_VYi为该标记所对应的转换后的该碰触单元的宽度方向位置。

17.如权利要求14所述的自动校正系统，其特征在于，在计算Dx与Dy时，Wp用Wp减去c2xWm后的值取代，Hp用Hp减去c2xHm后的值取代，c2是大于0的常数值。

18.如权利要求14所述的自动校正系统，其特征在于，在计算Dx与Dy时，Wp用Wp乘以F后的值取代，Hp用Hp乘以F后的值取代，F是小于1的正数值。