CN108876859B - 一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质 - Google Patents

一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质，涉及点胶技术领域。该方法包括：将预设标定板固定在所述载台上；控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。本发明实施例提供一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质，实现了对点胶机的标定。

Description

一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明实施例涉及点胶技术领域，尤其涉及一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质。
背景技术
传统的点胶是靠工人手工操作的，随着自动化技术的迅猛发展，手工点胶已经远远不能满足工业上的需求而逐渐被自动点胶机替代。自动点胶机广泛应用于工业生产中，如集成电路、印刷电路板、电子元器件、汽车部件、手袋、包装盒等。
自动点胶机通常通过定位相机采集待点胶产品的图像。根据采集的图像定位出待点胶位置。根据待点胶位置控制定位电机以移动点胶部，从而实现自动点胶。为提高定位精度，需要对定位相机进行标定，确定相机参数，其中相机参数包括相机内参、相机外参和畸变参数。根据相机参数对通过定位相机采集的图像进行校正，进而提高定位精度。
常用的标定方法为：通过带有设定规则图案的标定板实现标定。典型的标定板为棋盘格。
但是，在实际应用中，由于标定板尺寸和点胶机结构的局限性，使得点胶机不能够使用这些标定板实现标定。
发明内容
本发明实施例提供一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质，以实现对点胶机的标定。
第一方面，本发明实施例提供了一种点胶机的标定方法，其中点胶机包括载台、点胶部和定位相机，该方法包括：
将预设标定板固定在所述载台上；
控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种点胶机的标定装置，其中点胶机包括载台、点胶部和定位相机，该装置包括：
固定模块，用于将一预设标定板固定在所述载台上；
喷胶模块，用于控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
坐标获取模块，用于移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
参数确定模块，用于根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施中任一所述的点胶机的标定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的点胶机的标定方法。
本发明实施例通过首先喷出一标定胶点；然后移动所述定位相机和/或所述标定板，获取不同角度的图像坐标和定位相机的世界坐标；最后根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。本发明实施例仅利用喷在标定板上的一标定胶点实现对定位相机的标定。因为标定板中没有规则图案的限定，只要包括一标定胶点即可，从而使得标定板的尺寸可以根据点胶机结构进行调整，以适应不同点胶机结构。
此外，现有技术在对规则图案中的特征点的检测中，由于规则图案的清晰度没有保证，往往会造成对特征点检测错误，或无法检测特征点的问题。而本发明实施例通过对标定板中标定胶点的检测实现标定，不存在清晰度的问题，从而有效解决了上述问题，提高了标定准确率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种点胶机的标定方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的一种标定胶点检测示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种点胶机的标定方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的一种点胶机的标定方法的流程图；
图5是本发明实施例四提供的一种点胶机的标定装置的结构示意图；
图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种点胶机的标定方法的流程图。本实施例可适用于对点胶机中的定位相机进行标定的情况，其中该点胶机包括载台、点胶部和定位相机。该方法可以由一种点胶机的标定装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，可选的该装置可以配置于上述点胶机内。参见图1，本实施例提供的一种点胶机的标定方法包括：
S110、将预设标定板固定在所述载台上。
具体的，因为标定板上的图案会对标定胶点的检测造成干扰，所以预设标定板为干净无任何内容的板子，以便后续对标定板上的标定胶点的准确检测。优选的，预设标定板是纯色的板子。预设标定板的材质可以是玻璃板，也可以是其他材质的板子，本实施例对此并不进行限制。
对预设标定板的固定方式可以是真空吸稳，也可以是通过机械结构固定，还可以是其他固定方式。
S120、控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点。
其中，点胶部可以是喷阀，也可以是喷阀中的针头。预设位置可以是标定板上的任意位置，具体可以根据实际需要确定。典型的，预设位置可以是标点板上的中间位置。
为使标定胶点容易地从采集的图像中识别出来，在所述标定板上喷出标定胶点包括：
控制所述点胶部吐胶的时间，以喷出规范的胶型。
S130、移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标。
具体的，所述定位相机和/或所述标定板的移动可以由至少一个定位电机驱动在至少一个轴轨道上移动。
获取所述标定胶点的图像坐标的方法可以是：通过在采集包含标定胶点的图像中检测出标定胶点；确定标定胶点的中心坐标作为标定胶点的图像坐标。
其中，在采集包含标定胶点的图像中检测标定胶点的方法可以是现有技术中任意一种可以实现检测的方法。
所述定位相机的世界坐标的获取，可以是借助距离测量工具实现。但是该种测量方法费时费力，且测量准确率低。为解决该问题，优选的，获取所述定位相机的世界坐标可以包括：
获取定位电机驱动所述定位相机移动至当前位置的脉冲信号；
根据所述脉冲信号确定所述定位相机的移动距离；
根据所述移动距离确定所述定位相机当前位置的世界坐标。
其中，脉冲信号可从定位电机的编码器中获得。因为驱动电机转一圈的脉冲个数是固定的，电机转一圈对应的移动距离也是固定的。所以根据脉冲信号的脉冲个数可以确定所述定位相机的移动距离。根据所述移动距离和预设原点坐标就可以确定世界坐标。
示例性的，若定位电机驱动定位相机从预设原点位置沿x轴正方向移动至一位置，则根据定位电机的脉冲信号的脉冲个数确定移动距离为a。此时定位相机的世界坐标为(a，0，0)。
据此可以确定定位相机世界坐标的不同维度的坐标值。
S140、根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。
其中，相机参数包括：相机内参、相机外参和畸变参数。
具体为，将图像坐标和世界坐标带入图像坐标和世界坐标的转换关系，求出转换矩阵，根据转换矩阵确定相机参数。
本发明实施例的技术方案，通过首先喷出一标定胶点；然后移动所述定位相机和/或所述标定板，获取不同角度的图像坐标和定位相机的世界坐标；最后根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。本发明实施例仅利用喷在标定板上的一标定胶点实现对定位相机的标定。因为标定板中没有规则图案的限定，只要包括一标定胶点即可，从而使得标定板的尺寸可以根据点胶机结构进行调整，以适应不同点胶机结构。
此外，现有技术在对规则图案中的特征点的检测中，由于规则图案的清晰度没有保证，往往会造成对特征点检测错误，或无法检测特征点的问题。而本发明实施例通过对标定板中标定胶点的检测实现标定，不存在清晰度的问题，从而有效解决了上述问题，提高了标定准确率。
进一步的，获取所述标定胶点的图像坐标包括：
对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
对处理后的图像进行圆形检测；
将检测到的圆形的圆心坐标，作为所述标定胶点的图像坐标。
参见图2，因为规范的标定胶点为圆形，通过圆形检测可以快速准确的检测出标定胶点。并且可以直接将圆形的圆心坐标作为标定胶点的图像坐标，节省了对标定胶点的中心进行求取的过程。
可选的，获取所述标定胶点的图像坐标还可以包括：
对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
对处理后的图像进行连通域标记；
利用预设筛选条件，对所述连通阈进行筛选；
若通过筛选的连通域只有一个，则将所述连通阈的中心作为所述标定胶点的图像坐标。
其中，若通过筛选的连通域为至少两个，则说明标定板出现问题，此时报警，提示工作人员进行检查。从而解决因为标定板出现问题，带来的标定错误的问题。
此外，通过连通域的检测确定图像坐标的方式，使得标定胶点只要是连通的就可以，避免了对标定胶点胶型形状的限定。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种点胶机的标定方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上对移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标步骤的进一步优化。参见图3，本实施例提供的点胶机的标定方法包括：
S210、将预设标定板固定在所述载台上。
S220、控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点。
S230、控制所述定位相机和/或所述标定板按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标。
其中，预设规则包括移动轨迹不在同一条直线上。可选的，移动轨迹可以是任意形状的轨迹。
典型的，预设规则可以是：在标定胶点上方停顿一次；横向移动至少一次，每次移动设定移动距离，并在移动后停顿一次；纵向移动设定移动距离后停顿一次；横向继续移动至少一次，每次移动设定移动距离，并在移动后停顿一次；以此类推，直至采集的图像坐标数量满足预设要求，其中停顿是用于采集标定胶点的图像。
示例性的，若要求采集9个图像坐标，则预设规则可以是:在标定胶点上方停顿一次；横向移动2次，每次移动设定移动距离，并在移动后停顿一次；纵向移动设定移动距离后停顿一次；横向改变运动方向移动2次，每次移动设定移动距离，并在移动后停顿一次；纵向再移动设定移动距离后停顿一次；横向再改变运动方向移动2次，每次移动设定移动距离，并在移动后停顿一次。停顿9次采集9张标定胶点的图像，从9张图像中获取9个标定胶点的图像坐标和相应的9个定位相机的世界坐标。
设定次数可以根据实际需要确定，典型的可以是8次。
若点胶机包括用于移动所述点胶部位置的第一轴轨道和第二轴轨道，所述定位相机设置在第一轴轨道上，则移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标包括：
控制所述第一轴轨道和所述第二轴轨道按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定板进行图像采集，获取所述标点胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标，其中所述第一轴轨道与所述第二轴轨道位于同一平面。
其中，第第一轴轨道与第二轴轨道可以是x轴轨道和y轴轨道，也可以是x轴轨道和z轴轨道，还可以是z轴轨道和y轴轨道。具体根据点胶部和定位相机的设置位置有关。
S240、根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。
本发明实施例的技术方案，通过控制所述定位相机和/或所述标定板按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标。因为按照预设规则对定位相机进行移动，所以方便对定位相机当前位置世界坐标的确定。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种点胶机的标定方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上以点胶为喷阀为例提出的一种可选方案。参见图4，本实施例提供的点胶机的标定方法包括：
S310、将一块干净的玻璃板作为预设标定板，放在载台上打开真空吸稳。
S320、控制喷阀移动到一个合适的点位和高度，设置好喷阀喷射时间，控制喷阀喷出标定胶点。
S330、控制x轴轨道和y轴轨道按一定预设规则移动九次，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，其中喷阀和定位相机设置在x轴轨道上。
S340、将定位电机标定脉冲值和图像坐标写入文档，形成9点标定映射表。
S350、根据映射表，确定图像坐标与世界坐标的转换矩阵。
S360、在点胶定位时，根据转换矩阵确定点胶用的电机物理坐标，根据电机物理坐标引导喷阀去实现自动点胶。
本发明实施例的技术方案，通过按照预设规则移动九次，形成9点标定映射表。根据映射表实现对喷阀的标定。并根据标定结果对待点胶位置进行准确定位。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的一种点胶机的标定装置的结构示意图。参见图5，本实施例提供的点胶机的标定装置包括：固定模块10、喷胶模块20、坐标获取模块30和参数确定模块40。
其中，固定模块10，用于将一预设标定板固定在所述载台上；
喷胶模块20，用于控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
坐标获取模块30，用于移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
参数确定模块40，用于根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。
上述点胶机包括载台、点胶部和定位相机。
其中，载台用于承载待点胶件；点胶部用于点胶机；定位相机用于点胶定位。
本发明实施例的技术方案，通过首先喷出一标定胶点；然后移动所述定位相机和/或所述标定板，获取不同角度的图像坐标和定位相机的世界坐标；最后根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。本发明实施例仅利用喷在标定板上的一标定胶点实现对定位相机的标定。因为标定板中没有规则图案的限定，只要包括一标定胶点即可，从而使得标定板的尺寸可以根据点胶机结构进行调整，以适应不同点胶机结构。
此外，现有技术在对规则图案中的特征点的检测中，由于规则图案的清晰度没有保证，往往会造成对特征点检测错误，或无法检测特征点的问题。而本发明实施例通过对标定板中标定胶点的检测实现标定，不存在清晰度的问题，从而有效解决了上述问题，提高了标定准确率。
进一步的，坐标获取模块包括：坐标获取单元。
其中，坐标获取单元，用于控制所述定位相机和/或所述标定板按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标。
进一步的，坐标获取模块包括：图像处理单元、圆形检测单元和第一坐标确定单元。
其中，第一图像处理单元，用于对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
圆形检测单元，用于对处理后的图像进行圆形检测；
第一坐标确定单元，用于将检测到的圆形的圆心坐标，作为所述标定胶点的图像坐标。
进一步的，坐标获取模块包括：第二图像处理单元、连通域标记单元、筛选单元和第二坐标确定单元。
其中，第二图像处理单元，用于对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
连通域标记单元，用于对处理后的图像进行连通域标记；
筛选单元，用于利用预设筛选条件，对所述连通阈进行筛选；
第二坐标确定单元，用于若通过筛选的连通域只有一个，则将所述连通阈的中心作为所述标定胶点的图像坐标。
进一步的，坐标获取模块包括：信号获取单元、距离确定单元和第三坐标确定单元。
其中，信号获取单元，用于获取定位电机驱动所述定位相机移动至当前位置的脉冲信号。
距离确定单元，用于根据所述脉冲信号确定所述定位相机的移动距离；
第三坐标确定单元，用于根据所述移动距离确定所述定位相机当前位置的世界坐标。
进一步的，喷胶模块包括：喷胶单元。
其中，喷胶单元，用于控制所述点胶部吐胶的时间，以喷出规范的胶型。
实施例五
图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，如图6所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器70为例；设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。典型的，该设备可以是点胶机。该点胶机包括载台、点胶部和定位相机。
存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的点胶机的标定方法对应的程序指令/模块(例如，固定模块10、喷胶模块20、坐标获取模块30和参数确定模块40)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的点胶机的标定方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
实施例六
本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种点胶机的标定方法，该方法包括：
将预设标定板固定在所述载台上；
控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数。当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的点胶机的标定方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述点胶机的标定装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种点胶机的标定方法，其中点胶机包括载台、点胶部和定位相机，其特征在于，包括：
将预设标定板固定在所述载台上；
控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数；
所述移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标，包括：
控制所述定位相机和/或所述标定板按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标，预设规则的移动轨迹是任意形状的轨迹；
所述预设标定板为干净无任何内容的纯色的板子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述标定胶点的图像坐标包括：
对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
对处理后的图像进行圆形检测；
将检测到的圆形的圆心坐标，作为所述标定胶点的图像坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述标定胶点的图像坐标包括：
对采集的所述标定胶点的图像进行预处理；
对处理后的图像进行连通域标记；
利用预设筛选条件，对所述连通域进行筛选；
若通过筛选的连通域只有一个，则将所述连通域的中心作为所述标定胶点的图像坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述定位相机的世界坐标包括：
获取定位电机驱动所述定位相机移动至当前位置的脉冲信号；
根据所述脉冲信号确定所述定位相机的移动距离；
根据所述移动距离确定所述定位相机当前位置的世界坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述标定板上喷出标定胶点包括：
控制所述点胶部吐胶的时间，以喷出规范的胶型。
6.一种点胶机的标定装置，其中点胶机包括载台、点胶部和定位相机，其特征在于，包括：
固定模块，用于将一预设标定板固定在所述载台上；
喷胶模块，用于控制所述点胶部移动至预设位置处，在所述标定板上喷出标定胶点；
坐标获取模块，用于移动所述定位相机和/或所述标定板，获取所述标定胶点的图像坐标和所述定位相机的世界坐标；
参数确定模块，用于根据所述图像坐标和所述世界坐标，确定所述定位相机的相机参数；
坐标获取单元，用于控制所述定位相机和/或所述标定板按照预设规则移动设定次数，每次移动后对所述标定胶点进行图像采集，获取所述标定胶点在采集的图像中的图像坐标，以及所述定位相机当前位置的世界坐标，预设规则的移动轨迹是任意形状的轨迹；
所述预设标定板为干净无任何内容的纯色的板子。
7.一种点胶机的标定设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的点胶机的标定方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的点胶机的标定方法。
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