CN109544626B - 卡尺式定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卡尺式定位方法，属于工业图像处理技术领域，包括以下步骤：第一步：打开连接的相机，抓取图像，第二步，利用高斯函数将硅片边缘做平滑处理，第三步，水平方向以及垂直方向建立多个矩形ROI，第四步，利用匹配对计算出的中心位置结果拟合成直线。算法根据多个ROI逐步趋近最理想的中心线位置，实现较高精度的定位目的，对于硅片的进一步加工处理提供可靠的位置基准，精度更加精确，误差更小。
Description
技术领域
本发明涉及一种软件算法处理图像的方法，尤其涉及一种卡尺式定位方法。
背景技术
在光伏电池总成本中，比较受重视的一个是晶体硅原料的成本，另一个是对硅片进行切割的成本，光伏电池生产商的解决办法是在切片过程中节约硅原料来降低成本。硅加工成片状以后，还需要个根据实际需求裁切成不同的尺寸，在裁切过程中，对硅片表面的定位至关重要。传统的算法采用抓取硅片的边缘，求出4个边缘交点再计算中心线的位置，相对而言这样的算法比较简单，但是精确度不高，容易产生误差。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种多维度逐步趋近中心线的卡尺式定位算法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卡尺式定位方法，用于控制划片机将硅片切成相等的两块，分为以下步骤：
第一步：打开连接的相机：
open_framegrabber(…)，
抓取图像,图像存储于变量Image中：
grab_image_async(Image,AcqHandle,0)，
其中:AcqHandle为所用设备句柄；
第二步：利用高斯函数将硅片边缘做作平滑处理,处理之后的图像存储于变量ImageGauss中：
gauss_image(Image,ImageGauss,5)，
第三步：水平方向以及垂直方向建立多个矩形ROI，即生成测量卡尺检测硅片边缘的矩形区域，矩形区域存储于变量Rectangle中：
gen_rectangle2(Rectangle,row,column,angle,length1,length2)，
其中：row、column为坐标，angle为相对于水平方向的角度，length1和length2为矩形的长和宽，Rectangle为生成的矩形ROI；
利用相同的参数生成和上述矩形区域一样的测量句柄存于MeasureHandle中，因为测量句柄不可见，所以通过生成矩形ROI做可视化处理，
gen_measure_rectangle2(row,column,angle,length1,length2…MeasureHandle),
其中：MeasureHandle为测量句柄；
测量卡尺就以Rectangle为基准，用该测量句柄检测图像，生成检测到的匹配对：
measure_pairs(ImageGauss,MeasureHandle…,rowfirst,columnfirst,AmplitudeFirst,rowsecond,
columnsecond,…)，
其中：rowfirst和rowsecond为测量卡尺所检测到的匹配对，(rowfirst,columnfirst)为所有匹配对第一组坐标，(rowsecond,columnsecond)为所有匹配对第二组坐标，利用边缘对计算中心位置方法为：row＝(rowfirst+rowsecond)/2；
第四步：利用匹配对计算出的中心位置结果拟合成直线：
fit_line_contour_xld(Contour1,'tukey'…RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Nr2,Nc2,Dist2)，
其中：(RowBegin2,ColBegin2),(RowEnd2,ColEnd2)为直线两端的坐标；
利用生成的直线和激光默认打印的直线求交点，存储于数组(Row2,Column2)中：
intersection_lines(RowBegin1,ColBegin1,RowEnd1,ColEnd1,RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Row2,Column2,IsOverlapping)，
其中：(Row2,Column2)为中心点坐标；水平线则为中心线位置，其余八个参数是水平垂直线的起点和终点的坐标。
进一步的是：步骤四所述的激光默认打印的直线是指激光切割未作任何角度、坐标调整的硅片上的那条切割线。
本发明的有益效果是：本发明的一种卡尺式定位方法，对硅片的中心线的位置确定采用机器视觉系统捕捉和重复趋近方式，利用算法在硅片表面捕捉多组ROI，先使每组ROI确定出中心线，再对已确定出的各ROI中心线拟合从而得到预期的中心线位置，最大程度上降低参考点选取不规范导致的误差，确定出硅片最接近实际的中心线位置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
一种卡尺式定位方法，用于控制划片机将硅片切成相等的两块，分为以下步骤：
第一步：打开连接的相机：
open_framegrabber(…)，
抓取图像,图像存储于变量Image中：
grab_image_async(Image,AcqHandle,0)，
其中:AcqHandle为所用设备句柄；
第二步：利用高斯函数将硅片边缘做作平滑处理,处理之后的图像存储于变量ImageGauss中：
gauss_image(Image,ImageGauss,5)，
第三步：水平方向以及垂直方向建立多个矩形ROI，即生成测量卡尺检测硅片边缘的矩形区域，矩形区域存储于变量Rectangle中：
gen_rectangle2(Rectangle,row,column,angle,length1,length2)，
其中：row、column为坐标，angle为相对于水平方向的角度，length1和length2为矩形的长和宽，Rectangle为生成的矩形ROI；
利用相同的参数生成和上述矩形区域一样的测量句柄存于MeasureHandle中，因为测量句柄不可见，所以通过生成矩形ROI做可视化处理，
gen_measure_rectangle2(row,column,angle,length1,length2…MeasureHandle),
其中：MeasureHandle为测量句柄；
测量卡尺就以Rectangle为基准，用该测量句柄检测图像，生成检测到的匹配对：
measure_pairs(ImageGauss,MeasureHandle…,rowfirst,columnfirst,AmplitudeFirst,rowsecond,
columnsecond,…)，
其中：rowfirst和rowsecond为测量卡尺所检测到的匹配对，(rowfirst,columnfirst)为所有匹配对第一组坐标，(rowsecond,columnsecond)为所有匹配对第二组坐标，利用边缘对计算中心位置方法为：row＝(rowfirst+rowsecond)/2；
第四步：利用匹配对计算出的中心位置结果拟合成直线：
fit_line_contour_xld(Contour1,'tukey'…RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Nr2,Nc2,Dist2)，
其中：(RowBegin2,ColBegin2),(RowEnd2,ColEnd2)为直线两端的坐标；
利用生成的直线和激光默认打印的直线求交点，存储于数组(Row2,Column2)中：
intersection_lines(RowBegin1,ColBegin1,RowEnd1,ColEnd1,RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Row2,Column2,IsOverlapping)，
其中：(Row2,Column2)为中心点坐标；水平线则为中心线位置，其余八个参数是水平垂直线的起点和终点的坐标。ROI指的是在机器视觉、图像处理中,从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域，称作感兴趣区域。本方法的核心就是生成多个ROI，计算得到每一个ROI的中心线，再进一步趋近最终需要的中心线，最终使本方法切割误差不超过20微米。
在上述基础上，步骤四所述的激光默认打印的直线是指激光切割未作任何角度、坐标调整的硅片上的那条切割线。未作调整的那条线是一个参考，经过计算得到的角度和坐标之后再切割才能保证切割出来的两部分硅片尺寸完全相等。
利用机器视觉系统捕捉硅片完整的外形特征，通过算法获得硅片的多组边缘对，先产生边缘对的中心线，再对多对边缘对的中心线拟合，得到最后需要的硅片实际中心线位置。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种卡尺式定位方法，用于控制划片机将硅片切成相等的两块，其特征在于：分为以下步骤：
第一步：打开连接的相机：
open_framegrabber(…)，
抓取图像,图像存储于变量Image中：
grab_image_async(Image,AcqHandle,0)，
其中:AcqHandle为所用设备句柄；
第二步：利用高斯函数将硅片边缘做作平滑处理,处理之后的图像存储于变量ImageGauss中：
gauss_image(Image,ImageGauss,5)，
第三步：水平方向以及垂直方向建立多个矩形ROI，即生成测量卡尺检测硅片边缘的矩形区域，矩形区域存储于变量Rectangle中：
gen_rectangle2(Rectangle,row,column,angle,length1,length2)，
其中：row、column为坐标，angle为相对于水平方向的角度，length1和length2为矩形的长和宽，Rectangle为生成的矩形ROI；
利用相同的参数生成和上述矩形区域一样的测量句柄存于MeasureHandle中，因为测量句柄不可见，所以通过生成矩形ROI做可视化处理，
gen_measure_rectangle2(row,column,angle,length1,length2…MeasureHandle),
其中：MeasureHandle为测量句柄；
测量卡尺就以Rectangle为基准，用该测量句柄检测图像，生成检测到的匹配对：
measure_pairs(ImageGauss,MeasureHandle…,rowfirst,columnfirst,AmplitudeFirst,rowsecond,columnsecond,…)，
其中：rowfirst和rowsecond为测量卡尺所检测到的匹配对，(rowfirst,columnfirst)为所有匹配对第一组坐标，(rowsecond,columnsecond)为所有匹配对第二组坐标，利用边缘对计算中心位置方法为：row＝(rowfirst+rowsecond)/2；
第四步：利用匹配对计算出的中心位置结果拟合成直线：
fit_line_contour_xld(Contour1,'tukey'…RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Nr2,Nc2,Dist2)，
其中：(RowBegin2,ColBegin2),(RowEnd2,ColEnd2)为直线两端的坐标；
利用生成的直线和激光默认打印的直线求交点，存储于数组(Row2,Column2)中：
intersection_lines(RowBegin1,ColBegin1,RowEnd1,ColEnd1,RowBegin2,ColBegin2,RowEnd2,ColEnd2,Row2,Column2,IsOverlapping)，
其中：(Row2,Column2)为中心点坐标；水平线则为中心线位置，其余八个参数是水平垂直线的起点和终点的坐标。
2.如权利要求1所述的一种卡尺式定位方法，其特征在于：步骤四所述的激光默认打印的直线是指激光切割未作任何角度、坐标调整的硅片上的那条切割线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811352561.2A CN109544626B (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 卡尺式定位方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811352561.2A CN109544626B (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 卡尺式定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109544626A CN109544626A (zh) | 2019-03-29 |
| CN109544626B true CN109544626B (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=65847352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811352561.2A Active CN109544626B (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 卡尺式定位方法 |
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN109544626B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5805722A (en) * | 1993-11-22 | 1998-09-08 | Cognex Corporation | Method and apparatus for locating, inspecting, and placing large leaded devices |
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| CN104690420A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 基于数字ccd的fpc板边定位加工方法 |
| CN105514013A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-04-20 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 适用于电池片或硅片传输的高精度视觉定位系统及其方法 |
| CN108805870A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-13 | 安徽海思达机器人有限公司 | 一种带针座的接插件的检测方法 |
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- 2018-11-14 CN CN201811352561.2A patent/CN109544626B/zh active Active
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| Title |
|---|
| 一种圆形物体定位算法及在齿轮测量中的应用;卢军等;《陕西科技大学学报》;20171025(第05期);全文 * |
| 工件外观识别与视觉检测技术的研究;秦豆豆等;《组合机床与自动化加工技术》;20180920(第09期);全文 * |
Also Published As
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