CN104766294A - 自动化对位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化对位系统及方法，该系统包括载台、可移动式平台、影像辨识元件以及处理单元。载台用以放置待测物体。可移动式平台设置于载台的上方。影像辨识元件设置于可移动式平台上，藉可移动式平台沿待测物体边缘的移动，以提取待测物体的多个边缘部影像。处理单元耦接影像辨识元件，接收并分析来自影像辨识元件的每一边缘部影像，判断每一边缘部影像是否为待测物体的边缘角落影像；若是，处理单元推算边缘角落于载台上所对应的位置信息。本发明可求出待测物体的四个角落的位置信息。

Description

自动化对位系统及方法
技术领域
本发明涉及自动化对位系统，特别涉及利用影像辨识元件辅助划线对位装置对位的自动化对位系统。
背景技术
由于触控产品日新月异，要求也有所不同，随着Win8上市，测试要求也有所改变。目前业界所使用的对位装置（例如划线机）主要是藉由人工对位，其中对位装置的功用仅在于定位及移动的功能。因此也消耗不少人力及物力在划线测试上，不但对位容易不准确，且测试不易执行。往往一个测试项目在人工对位上产生偏移，导致测试流程需要重新验证。
图1显示由一对位装置10对一载台104上的一待测物体103进行测试的示意图，其中对位装置10包括一可移动式平台101、一划线装置102以及一载台104。目前现有技术为使用人眼将划线装置102对位至待测物体103的特定位置进行划线测试。此方式容易因眼睛或是手的误差导致测试流程需要重新验证。
发明内容
本发明的一实施例提出一种自动化对位系统，包括一载台、一可移动式平台、一影像辨识元件以及一处理单元。该载台用以放置一待测物体。该可移动式平台，设置于该载台的上方。该影像辨识元件，设置于该可移动式平台上，藉该可移动式平台沿该待测物体边缘的移动，以提取该待测物体的多个边缘部影像。该处理单元，耦接该影像辨识元件，接收并分析来自该影像辨识元件的每一所述多个边缘部影像，判断每一该边缘部影像是否为该待测物体的边缘角落影像，若是，该处理单元推算该边缘角落于该载台上所对应的一位置信息。
本发明的一实施例提出一种自动化对位方法，包括：放置一待测物体于一载台上；设置一可移动式平台于该载台的上方；设置一影像辨识元件于该可移动式平台上，藉该可移动式平台沿该待测物体边缘的移动，以提取该待测物体的多个边缘部影像；以及藉由一处理单元接收并分析来自该影像辨识元件的每一所述多个边缘部影像，判断每一该边缘部影像是否为该待测物体的边缘角落影像，若是，推算该边缘角落于该载台上所对应的一位置信息。
附图说明
图1显示由一对位装置10对一载台104上的一待测物体103进行测试的示意图。
图2显示由本发明的自动化对位装置20对载台204上的待测物体203进行测试的示意图。
图3显示图2的影像辨识元件205对载台204上的待测物体203提取的该多个边缘部影像301～318。
图4显示依据本发明的一实施例提出的一自动化对位系统40。
图5以流程图举例说明处理单元405如何分析该边缘部影像以得到待测物体410的边缘角落的位置信息。
图6A显示处理单元405透过步骤S501至步骤S503分析边缘部影像301得到边缘部影像301的一边缘线段61。
图6B显示处理单元405透过上述步骤S501至步骤S503分析边缘部影像302得到边缘部影像302的一边缘线段62。
其中，附图标记说明如下：
10～对位装置
20～自动对位装置
101、201～监测状态收集器
102、202～划线装置
103、203～待测物体
104、204～载台
301～318～边缘部影像
40～自动化对位系统
401～可移动式平台
402～影像辨识元件
403～载台
404～驱动装置
405～处理单元
406～储存单元
407～划线装置
410～待测物体
60a～影像辨识元件
61、62～边缘线段
601、602、604～边缘直线线段
603～边缘角落线段
具体实施方式
图2显示由本发明的自动化对位装置20对一载台204上的一待测物体203进行测试的示意图，其中本发明的自动化对位装置20包括一可移动式平台201、一划线装置202、一载台204以及一影像辨识元件205。相较现有技术，本发明的自动化对位装置20新增影像辨识元件205。在本实施例中，可移动式平台201沿着待测物体203的边缘移动，并藉由影像辨识元件205提取待测物体203的多个边缘部影像。本发明的自动化对位装置20分析该多个边缘部影像得到待测物体203的多个角落在载台204上的位置。
图3显示图2的影像辨识元件205对载台204上的待测物体203提取的该多个边缘部影像301～318。在图3中，每一该多个边缘部影像301～318的拍摄范围都涵盖待测物体203的一部分边缘，其中边缘部影像301、306、310以及315的拍摄范围各自涵盖待测物体203的一个边缘角落，而边缘部影像302～305、307～309、311～314以及317～318的拍摄范围则涵盖待测物体203的一部分的边缘线段。值得注意的是，影像辨识元件205的拍摄范围不仅限于该多个边缘部影像301～318所涵盖的拍摄范围。任何能够涵盖到待测物体203所有边缘的多个边缘部影像，皆不脱离本实施例的范畴。
图4显示依据本发明的一实施例提出的一自动化对位系统40。如图4所示，该自动化对位系统40包括一可移动式平台401、一影像辨识元件402、一载台403、一驱动装置404、一处理单元405、一储存单元406以及一划线装置407。在本发明的实施例中，自动化对位系统40对载台403上的一待测物体410进行测试。可移动式平台401设置在载台403的上方，并搭载影像辨识元件402以及划线装置407。载台403上放置了要进行划线对位的待测物体410。处理单元405耦接至影像辨识元件402、驱动装置404、储存单元406以及划线装置407。驱动装置404耦接至可移动式平台401，并接收来自处理单元405的命令以移动可移动式平台401。另外，值得注意的是，上述自动化对位装置20对载台204上的待测物体203进行测试（如图2所示）为自动化对位系统40的一具体实施例。
在整个测试过程中，可移动式平台401会沿着待测物体410的边缘移动一圈。可移动式平台401上的影像辨识元件402则会在移动过程中，提取待测物体410所有边缘的多个边缘部影像。为了方便说明，本实施例以图3为例，在可移动式平台401沿着待测物体410的边缘移动一圈时，影像辨识元件402提取多个边缘部影像301～318。值得注意的是，影像辨识元件402的拍摄范围不仅限于该多个边缘部影像301～318所涵盖的拍摄范围。任何能够涵盖到待测物体410边缘四个角落的多个边缘部影像，皆不脱离本实施例的范畴。此外，图3所示任两相邻的边缘部影像虽未有重叠部分，但实际应用上亦可有重叠的部分而不影影响本发明的运作。
影像辨识元件402在提取到边缘部影像301后，会将边缘部影像301传送至处理单元405。接着，处理单元405会分析边缘部影像301，并判断出边缘部影像301为待测物体410的一边缘角落影像。此时，处理单元405会推算出边缘部影像301中边缘角落在载台403上所对应的一位置(角落)信息。处理单元405再藉由该位置信息，控制驱动装置404驱动可移动式平台401，使得可移动式平台401通过待测物体410的边缘角落上方时，可以改变移动方向。如此一来，可移动式平台401就可以沿着待测物体410的边缘进行移动。
在可移动式平台401已沿着待测物体410的边缘移动一圈后，处理单元405已经接收并分析每一该多个边缘部影像301～318，判断每一该多个边缘部影像301～318是否为待测物体410的一边缘角落影像；若判断结果为是，处理单元405就会推算出该边缘角落在载台403上所对应的一位置信息。因此，处理单元405会得到待测物体410所有边缘角落的多个位置信息。另外，处理单元405在控制驱动装置404驱动可移动式平台401时，会得知可移动式平台401的移动距离。处理单元405再依据该移动距离以及待测物体410所有边缘角落的多个位置信息推算出待测物体410的形状。最后，处理单元405将待测物体410的形状以及所有位置信息储存至储存单元406。另外，在处理单元405在定出待测物体410的形状以及所有位置(角落)信息之后，处理单元405控制划线装置407对待测物体410执行划线测试的功能。抑或是处理单元405在定出待测物体410的一位置(角落)信息时，即同时控制划线装置407对待测物体410执行划线测试的功能。
图5以流程图举例说明处理单元405如何分析该边缘部影像以得到待测物体410的边缘角落的位置信息。在步骤S501中，处理单元405对边缘部影像进行灰阶处理产生一灰阶影像。在步骤S502中，处理单元405将该灰阶影像转换为一黑白影像。在步骤S503中，处理单元405对该黑白影像进行边缘处理得到该边缘部影像的一边缘线段。在步骤S504中，处理单元405再依据该边缘线段找出待测物体410的边缘直线线段。在步骤S505中，处理单元405判断该边缘部影像是否包括两个边缘直线线段；若是，该边缘部影像为待测物体410的边缘角落影像，并进入步骤S506；反之结束分析。在步骤S506中，处理单元405推算边缘角落于载台403上所对应的一位置信息。
图6A显示处理单元405透过上述步骤S501至步骤S503分析边缘部影像301得到边缘部影像301的一边缘线段61。由图6A可知，边缘线段61是由边缘直线线段601、602以及边缘角落线段603组成。接着，处理单元405将边缘线段61等距分成N个取样线段，其中边缘直线线段601、602以及边缘角落线段603分别包括N1、N2以及N3个取样线段（N=N1+N2+N3）。
由于对在X-Y坐标平面的一直线做霍夫转换可以得到R-θ平面上的一霍夫坐标点，处理单元405对边缘直线线段601上的N1个取样线段做霍夫转换会得到N1个相同的霍夫坐标点H1。同理，处理单元405对边缘直线线段602上的N2个取样线段做霍夫转换会得到N2个相同的霍夫坐标点H2。另外，由于边缘角落线段603并非为一直线线段，处理单元405对边缘角落线段603上的N3个取样线段做霍夫转换至多会得到N3个不同的霍夫坐标点H3～H(N3+2)。接着，处理单元405可藉由该N1个相同的霍夫坐标点H1得知边缘直线线段601为一边缘直线线段（步骤S504）。处理单元405亦可藉由该N2个相同的霍夫坐标点H2且H2的坐标值不等于H1的坐标值，得知边缘直线线段602为另一边缘直线线段（步骤S504）。处理单元405亦可藉由所述多个不同的霍夫坐标点H3～H(N3+2)得知边缘角落线段603并非为一边缘直线线段（步骤S504）。
藉由上述方法，处理单元405分析边缘部影像301的一边缘线段61判断边缘部影像301具有两个边缘直线线段601、602（步骤S505）。因此，处理单元405得知边缘部影像301为待测物体410的边缘角落影像（步骤S505）。处理单元405再藉由两个边缘直线线段601、602各自的延伸线交点推算出待测物体410的一边缘角落60a的位置信息（步骤S506）；例如，将霍夫坐标点H1、H2转换回X-Y坐标平面的二条直线并得出其交点。
图6B显示处理单元405透过上述步骤S501至步骤S503分析边缘部影像302得到边缘部影像302的一边缘线段62。首先，处理单元405同样将边缘线段62等距分成N个取样线段。处理单元405对该N个取样线段做霍夫转换会得到N个相同的霍夫坐标点H62。由图6B可知，由于边缘直线线段604为一直线，处理单元405对该N个取样线段做霍夫转换会得到N个相同的霍夫坐标点H62。处理单元405藉由该N个相同的霍夫坐标点H62找出边缘部影像302的一边缘直线线段604（步骤S504）。接着，处理单元405更藉由该N个相同的霍夫坐标点H62判定边缘部影像302仅包括一边缘直线线段604，得知边缘部影像302并非为待测物体410的边缘角落影像（步骤S505）。
藉由图4、图5、图6A及图6B所描述的所述多个实施例，自动化对位系统40可由该多个边缘部影像301～318求出待测物体410的四个角落的位置信息。处理单元405在控制驱动装置404时，亦会记录可移动式平台401沿着待测物体410边缘的移动距离。最后，处理单元405可藉由该移动距离以及待测物体410的四个角落的位置信息得知待测物体410的形状。
本发明虽以较佳实施例公开了如上，使得本领域的技术人员能够更清楚地理解本发明的内容。然而，本领域的技术人员应理解到他们可轻易地以本发明做为基础，设计或修改流程以及使用不同的自动化对位系统进行相同的目的和／或达到这里介绍的实施例的相同优点。因此本发明的保护范围当所附的权利要求所界定者为准。

Claims (13)

1.一种自动化对位系统，包括：
一载台，用以放置一待测物体；
一可移动式平台，设置于该载台的上方；
一影像辨识元件，设置于该可移动式平台上，藉该可移动式平台沿该待测物体边缘的移动，以提取该待测物体的多个边缘部影像；以及
一处理单元，耦接该影像辨识元件，接收并分析来自该影像辨识元件的每一所述多个边缘部影像，判断每一该边缘部影像是否为该待测物体的一边缘角落影像，若是，该处理单元推算该边缘角落于该载台上所对应的一位置信息。
2.如权利要求1所述的自动化对位系统，其中该处理单元分析每一该边缘部影像包括：
该处理单元对该边缘部影像进行灰阶处理产生一灰阶影像；
该处理单元将该灰阶影像转换为一黑白影像；以及
该处理单元对该黑白影像进行边缘处理得到该边缘部影像的边缘线段。
3.如权利要求2所述的自动化对位系统，其中该处理单元依据该边缘线段找出该待测物体的边缘直线线段，该边缘部影像包括两个边缘直线线段，则该边缘部影像为该待测物体的边缘角落影像。
4.如权利要求3所述的自动化对位系统，其中该处理单元由该两个边缘直线线段的延伸交点推算出该边缘角落于该载台上所对应的该位置信息。
5.如权利要求4所述的自动化对位系统，还包括一驱动装置，耦接至该处理单元以及该可移动式平台，该处理单元依据所述多个边缘直线线段以及每一该边缘角落对应的该位置信息，控制该驱动装置移动该可移动式平台。
6.如权利要求5所述的自动化对位系统，该处理单元控制该驱动装置移动该可移动式平台，可得该可移动式平台的移动距离，再依据该移动距离以及该待测物体每一该边缘角落的该每一位置信息可得知该待测物体的形状。
7.如权利要求2所述的自动化对位系统，其中该处理单元透过一霍夫转换推算出该边缘角落于该载台上所对应的该位置信息。
8.如权利要求1所述的自动化对位系统，还包括一储存单元，用以储存每一该边缘角落对应的该位置信息。
9.一种自动化对位方法，包括：
放置一待测物体于一载台上；
设置一可移动式平台于该载台的上方；
设置一影像辨识元件于该可移动式平台上，藉该可移动式平台沿该待测物体边缘的移动，以提取该待测物体的多个边缘部影像；以及
藉由一处理单元接收并分析来自该影像辨识元件的每一所述多个边缘部影像，判断每一该边缘部影像是否为该待测物体的一边缘角落影像，若是，推算该边缘角落于该载台上所对应的一位置信息。
10.如权利要求9所述的自动化对位方法，其中该处理单元分析每一该边缘部影像包括：
对该边缘部影像进行灰阶处理产生一灰阶影像；
将该灰阶影像转换为一黑白影像；以及
对该黑白影像进行边缘处理得到该边缘部影像的边缘线段。
11.如权利要求10所述的自动化对位方法，其中该处理单元依据该边缘线段找出该待测物体的边缘直线线段，该边缘部影像包括两个边缘直线线段，则该边缘部影像为该待测物体的边缘角落影像。
12.如权利要求11所述的自动化对位方法，其中该处理单元由该两个边缘直线线段的延伸交点推算出该边缘角落于该载台上所对应的该位置信息。
13.如权利要求11所述的自动化对位方法，其中该处理单元系透过一霍夫转换推算出该边缘角落于该载台上所对应的该位置信息。
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