CN110570414B - 一种对位基准的获取方法、装置，电子设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种对位基准的获取方法、装置，电子设备及存储介质。在本申请实施例中，首先获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，然后根据一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息得到目标工件的中点以及目标工件的角度，最后将目标工件的中点以及目标工件的角度作为对位基准。与现有技术相比，本申请的方案能够识别目标工件两对相对边上的信息，能够考虑到目标工件自身的状态(如中框出现轻微变形的情况)，进而在目标工件贴合时贴合位置更居中，缝隙更均匀，品质更高。

Description

一种对位基准的获取方法、装置，电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种对位基准的获取方法、装置，电子设备及存储介质。
背景技术
目前的制造业，在工件装配过程中，对于两个工件之间的对位贴合是必不可少的环节。常规的对位方式采用斜对角点位抓取方式，即通过抓取工件的斜对角，以工件的斜对角作为基准进行对位。但是在工件的对位及贴合过程中极易受到放置机构或者平台的机器误差，工件自身的状态的影响。比如工件中部出现细微变形的情况，采用上述斜对角点位抓取方式，在对位过程中就会忽视中部变形的区域，进而造成贴合时边框对位时缝隙不均匀，误差较大，品质较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种对位基准的获取方法、装置，电子设备及存储介质，以改善“在工件对位贴合时未考虑到工件极易受到放置机构或者平台的机器误差以及工件自身的状态的影响，从而导致边框对位缝隙不均匀，误差较大，品质较低”的问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种对位基准的获取方法，包括：获取目标工件的图像；其中，所述目标工件包括一对相对边及另一对相对边；获取所述一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息；根据所述一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度；将所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度作为对位基准。
在本申请中，首先获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，然后根据一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息得到目标工件的中点以及目标工件的角度，最后将目标工件的中点以及目标工件的角度作为对位基准。与现有技术相比，本申请的方案能够识别目标工件两对相对边上的信息，能够考虑到目标工件自身的状态(如中框出现轻微变形的情况)，进而在目标工件贴合时贴合位置更居中，缝隙更均匀，品质更高。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述获取所述一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，包括：获取所述一对相对边上的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边上的标志线段的位置信息；其中，所述位置信息包括所述标志线段的中点的坐标值以及所述标志线段的倾角，相应的，所述根据所述一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度，包括：根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线；根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角；根据所述另一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线；根据所述一对相对边的中线以及所述另一对相对边的中线得到所述目标工件的中点；将所述一对相对边的中线倾角或者所述另一对相对边的中线倾角作为所述目标工件的角度。
在本申请中，通过获取一对相对边上的标志线段的位置信息以及另一对相对边上的标志线段的位置信息能够更加准确的反应一对相对边以及另一对相对边上各段的状态信息，进而使得后续确定的第一相对边的中线以及另一对相对边的中线更加准确。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在所述根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线之前，所述方法还包括：判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段；相应的，所述根据一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角，包括：根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的倾角，确定所述一对相对边的中线倾角。
在本申请中，在根据一对相对边上的位置信息，确定一对相对边的中线倾角以及中线之前，会先判断第一标志线段是否是有效标志线段，通过该步骤确认了目标工件的状态以及确保了对位贴合的目标工件是符合工艺要求的。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围，包括：获取所述一对相对边上的所述标志线段的倾角中间值；根据所述倾角中间值设置倾角范围；判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于所述倾角范围。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述根据一对相对边的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线，包括：根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角与所述倾角中间值的偏差设定每个所述有效标志线段权重值；根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角以及每个所述有效标志线段权重值，确定所述一对相对边的中线倾角；根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述一对相对边的中线上的一点；根据所述一对相对边的中线上的一点以及所述一对相对边的中线倾角，确定所述一对相对边的中线。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角，包括：根据中线垂直关系，得到与所述一对相对边的中线倾角垂直的所述另一对相对边的中线倾角。
在本申请中，若目标工件为方形工件，可以直接通过中线垂直关系，便可获取与所述一对相对边的中线倾角垂直的所述另一对相对边的中线倾角。无需再重新根据另一对相对边的标志线段的倾角计算得到另一对相对边的中线倾角，节约了步骤流程。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在所述根据另一对相对边的位置信息及所述另一对相对边的中线倾角，确定另一对相对边的中线之前，所述方法还包括：判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段；相应的，所述根据所述另一对相对边的位置信息及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线，包括：根据所述另一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述另一对相对边的中线上的一点；根据所述另一对相对边的中线上的一点以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线。
在本申请中，在根据另一对相对边上的标志线段的位置信息以及另一对相对边的中线倾角，确定另一对相对边的中线之前，会先判断标志线段是否是有效标志线段，通过该步骤确认了目标工件的状态以及确保了对位贴合的目标工件是符合工艺要求的。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围，包括：判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角与所述一对相对边的中线的夹角是否处于预设的倾角范围。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述获取所述一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，包括：获取所述一对相对边的8个标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的的4 个标志线段的位置信息；其中，所述一对相对边为所述目标工件的一对长边，所述另一对相对边为所述目标工件的一对短边。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述一对相对边为所述目标工件的一对长边。
由于目标工件容易在长边出现变形的情况，因此，在本申请中，以长边的中线倾角及目标工件的中点作为对位基准能够更加贴合目标工件自身的状态，贴合效果能够进一步提高。
第二方面，本申请实施例提供一种对位基准的获取装置，包括：获取模块，用于获取目标工件的图像；其中，所述目标工件包括一对相对边及另一对相对边；获取所述一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息；处理模块，用于根据所述一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度；将所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度作为对位基准。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述处理器和所述存储器连接；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于调用存储在所述存储器中的程序，执行如上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的一些可能的实现方式提供的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的一些可能的实现方式提供的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的两个目标工件准备贴合时的示意图。
图2为本申请实施例提供的一种对位基准的获取方法的步骤流程图。
图3为本申请实施例提供的一种包含标志线段的目标工件的示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种包含标志线段的目标工件的示意图
图5为本申请实施例提供的一种标志线段H1的倾角的示意图。
图6为本申请实施例提供的另一种对位基准的获取方法的步骤流程图。
图7为本申请实施例提供的再一种包含标志线段的目标工件的示意图。
图8为本申请实施例提供的一种对位基准的获取装置的模块框图。
图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
图标：100-对位基准的获取装置；101-获取模块；102-处理模块；103- 判断模块；10-电子设备；111-处理器；112-存储器；113-通信总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
目前的制造业，在工件装配过程中，对于两个工件之间的对位贴合是必不可少的环节。常规的对位方式采用斜对角点位抓取方式，即通过抓取工件的斜对角，以工件的斜对角作为基准进行对位。但是在工件的对位及贴合过程中极易受到放置机构或者平台的机器误差，工件自身的状态的影响。比如工件中部出现细微变形的情况，采用上述斜对角点位抓取方式，在对位过程中就会忽视中部变形的区域，进而造成贴合时边框对位时缝隙不均匀，误差较大，品质较低。
鉴于上述问题，本申请发明人经过研究探索，提出以下实施例以解决上述问题。
请参考图1，首先介绍目前工件的贴合工序，图1示出了两个目标工件，在工件的装配过程，需要将图中的两个目标工件进行对位贴合，也即将两个目标工件重合。目前市面上已有很多贴合设备、机器。首先是将两个目标工件放置在固定台上，通过置于目标工件上的图像采集装置进行拍摄，获取两个目标工件的图像信息，然后采用现有技术中的基准获取方法(比如上述提及的斜对角点位抓取，图中虚线示出)，获取对位基准，最后通过机械抓手实现两个目标工件的对位。
本申请的目的在于提供一种对位基准的获取方法，从而解决现有技术中“在工件对位贴合时未考虑到工件极易受到放置机构或者平台的机器误差以及工件自身的状态的影响，从而导致边框对位缝隙不均匀，误差较大，品质较低”的问题。因此，本申请对于何种贴合设备不作限定。
请参阅图2，下面着重阐述本申请提供的一种对位基准的获取方法。该方法包括：步骤S101-步骤S104。
步骤S101:获取目标工件的图像。
本申请实施例以获取其中一个目标工件的对位基准为例进行说明。目标工件放置在固定台上，通过图像采集系统采集目标工件的图像。图像采集时，可以通过图像采集系统分别对目标工件的上下部分进行拍摄，也可以是通过图像采集系统对整个目标工件进行拍摄，在此，本申请不作限定。最后，图像采集系统将采集的目标工件的图像发送至处理器。
本申请实施例提供的目标工件的形状包括长方形、正方形、或者圆角矩形等。具体的，可以是手机壳与屏幕之间的对位贴合，也可以是两个木板之间的对位贴合。对此，本申请不作限定。
可以理解的是，目标工件的形状还可以是正六边形、八变形等，具备两对及以上对边的目标工件均适用与本申请的保护范围。
当目标工件为长方形或者圆角长方形时，该目标工件包括一对相对的长边和一对相对的短边。
步骤S102:获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息。
其中，获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息包括获取所述一对相对边上的标志线段的位置信息以及另一对相对边上的标志线段的位置信息。
当获取到目标工件的图像后，获取目标工件上的标志线段。具体的，通过以下方式获取目标工件上的标志线段：获取目标工件的感兴趣区域 (ROI,region of interest)，在感兴趣区域上抓取N个点位，将N个点位拟合为线段。
其中，感兴趣区域是指机器视觉、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。在Halcon、 OpenCV、Matlab等机器视觉软件上常用到各种算子(Operator)和函数来求得感兴趣区域，并进行图像的下一步处理。然后在感兴趣区域内抓取N 个点位，N可以根据实际需求设定，比如可以是3、4或者10。抓取到N个点位后通过最小二乘法将N各点位拟合为线段。
下面结合图示进行说明，如图3所示，图3提供一个长方形的目标工件，在目标工件的各个边上设置有多个椭圆形的虚线框，该虚线框即为本申请实施例提供的感兴趣区域。本申请中，在目标工件的长边设置有8个感兴趣区域，在目标工件的短边设置有4个感兴趣区域。在其他实施例中。感兴趣区域也可以根据实际情况而设定。提取每个感兴趣区域内的N个点位，图3中示出的是提取每个感兴趣区域内的3个点位。然后通过最小二乘法将3个点位拟合成线段。每个感兴趣区域中的3个点位拟合形成的线段即为标志线段。即图3示出的目标工件在长边有8个标志线段(H1、H2、 H3、H4、H5、H6、H7、H8)，在短边有4个标志线段(W1、W2、W3、 W4)。
当然，当目标工件为正六边形时，如图4所示，在六边形的目标工件上的两对相对边上设置有多个椭圆形的虚线框，本申请实施例中，每对相对边上设置有4个感兴趣区域，提取每个感兴趣区域中的3个点位，通过最小二乘法将3个点位拟合成线段。每个感兴趣区域中的3个点位拟合形成的线段即为标志线段。即图4示出的8个标志线段(A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4)。具体的，获取正六边形上的哪两对相对边本申请不作限定。
在获取到标志线段后，通过统一的坐标系，获取标志线段的位置信息。其中，该位置信息包括标志线段的中点坐标值(横坐标、纵坐标)以及该标志线段的倾角。
需要说明的是，坐标系可以设置在任意位置，如图3所示，坐标原点靠近目标工件的左下角，目标工件位于第一象限内。每一个标志线段都包括两个端点，将每个标志线段的端点的坐标相加再除以2即可得到标志线段中点的坐标值，即得到标志线段的中点的横坐标、纵坐标。
其中，标志线段的倾角指的是标志线段与坐标轴的夹角，如图5所示，标志线段H1的延长线与横坐标的夹角(角1)即为标志线段的倾角。其他标志线段的倾角与标志线段H1的倾角的获取方式一致，在此不作过多的说明。可以理解的是，标志线段的倾角指的是标志线段与坐标轴的夹角，但是不限定是与横坐标还是纵坐标的，图4仅示出的是标志线段与横坐标的夹角，在其他实施例中，标志线段的倾角也可以是标志线段与纵坐标的夹角。只要目标工件的一对相对边上的各标志线段的倾角是相对于同一坐标轴而言(即，均为标志线段与X坐标轴之间的夹角，或均为标志线段与Y 坐标轴之间的夹角)即可。
在其他实施例中，获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息可以包括获取一对相对边的倾角，一对相对边上的每条边上的一个点的横坐标以及纵坐标，以及另一对相对边的倾角，另一对相对边上的每条边上的一个点的横坐标以及纵坐标。对此，本申请不作限定。
步骤S103：根据一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息得到目标工件的中点以及目标工件的角度。
通过步骤S102获取到了一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，本步骤中，根据上述步骤获取的一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息得到目标工件的中点以及目标工件的角度。当获取的一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息包括一对相对边上的标志线段的位置信息以及另一对相对边的标志线段的位置信息时，具体的步骤S103可细化为以下步骤，包括：步骤S201-步骤S205(如图6所示)。
步骤S201：根据一对相对边的标志线段的位置信息，确定一对相对边的中线倾角及中线。
需要解释的是，一对相对边的中线是指的一对相对边的中间平行线，也可以理解为与一对相对边连接的另一对相对边的中点的连线。
本申请的核心是获取目标工件的中心以及一对相对边的中线，以目标工件的中心以及一对相对边的中线作为对位基准。因此，在获取到目标工件各边上的标志线段的位置信息后，即可根据目标工件上的一对相对边上的标志线段的位置信息，确定一对相对边的中线倾角以及一对相对边的中线。
具体的，可以是获取一对相对边上标志线段的倾角的倾角中间值，然后根据每个标志线段的倾角与该倾角中间值的偏差设定每个标志线段的倾角的权重值。
需要说明的是，倾角中间值可以是一对相对边上标志线段的倾角按照大小顺序排序，获取到中间的倾角的值即为中间倾角值，当标志线段的数量为偶数时，中间倾角值为中间两个标志线段的倾角的平均值；当标志线段的数量为奇数时，中间倾角值为中间标志线段的倾角。
在其他实施例中，也可以是取一对相对边上标志线段的倾角的平均值，在此不作限定。
标志线段的倾角与该倾角中间值的差值越小，也即角度越接近，则权重值越大。所有权重值相加为1，即
Figure GDA0002926271730000111
其中m表示一对相对边上的标志线段的数量，Wk表示第k个标志线段的倾角的权重值。
然后根据一对相对边上的每个标志线段的倾角以及一对相对边上的每个标志线段的倾角的权重值，得到一对相对边的中线倾角。计算公式为
Figure GDA0002926271730000112
其中，Rhk表示一对相对边上的第k个标志线段的倾角，m表示一对相对边上的标志线段的数量。
在获取一对相对边的中线倾角后，再根据目标工件上的一对相对边上的标志线段的位置信息确定一对相对边的中线。
具体的，根据一对相对边上的标志线段的每个标志线段的中点坐标值 (横坐标、纵坐标)，获取一对相对边的中线上的一点，通过中线上一点与一对相对边的中线倾角即可确定一对相对边的中线。
比如，第一个的标志线段的中点的坐标为(Xh1,Yh1)，第m个的标志线段的中点的坐标为(Xhm,Yhm)，则获取一对相对边的中线上的一点，可以直接通过如下公式求取一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)，公式为
Figure GDA0002926271730000113
其中，(Xhk,Yhk)表示第k个标志线段的中点的坐标。当然，也可以分别求取一对相对边上的其中一条边上的标志线段的中点的平均值，如先求取左侧的标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000114
(Xhl,Yhl)表示左侧的标志线段的中点的平均值。再求取右侧的标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000115
(Xhr,Yhr)表示右侧的标志线段的中点的平均值。然后再将左侧的标志线段的中点的平均值和右侧的标志线段的中点的平均值相加除以2，即可得到一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)，公式为
Figure GDA0002926271730000121
对于如何求取一对相对边的中线上的一点的坐标，本申请不作限定。
通过中线上一点与一对相对边的中线倾角即可得到一对相对边的中线。由于一对相对边的中线在坐标轴上是一条直线，因此可以通过一元二次方程进行表示。一元二次方程的通式为y＝ax+b；由于在上述步骤中获取到了一对相对边的中线倾角也即获取到了该中线的一元二次方程的斜率，也即获取到了斜率a，再将中线上一点的坐标(Xh,Yh)代入，即可求得该一元二次方程，即求得一对相对边的中线。
本申请实施例中，对位贴合的目标工件都是经过质检工序的合格品，但是也存在目标工件受到放置机构或者平台的机器误差，以及自身的状态的影响。因此，为了再确认目标工件的状态以及确保对位贴合的目标工件是符合工艺要求的，在上述步骤S201之前，该方法还包括：判断一对相对边上的标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围。
可选地，判断一对相对边上的标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围包括:获取一对相对边上的标志线段的倾角中间值；根据倾角中间值设置倾角范围；判断目标工件上的一对相对边上的标志线段的倾角是否处于倾角范围。
倾角中间值可以是一对相对边上标志线段的倾角按照大小顺序排序，获取到中间的倾角的值即为中间倾角值，当标志线段的数量为偶数时，中间倾角值为中间两个标志线段的倾角的平均值；当标志线段的数量为奇数时，中间倾角值为中间标志线段的倾角。
比如中间倾角值为Rm，然后根据倾角中间值Rm设置倾角范围，比如预先设定范围上限变化阈值RangeMax以及范围下限变化阈值RangeMin，则倾角范围为(Rm-RangeMin～Rm+RangeMax)。然后判断目标工件上的一对相对边上的标志线段的倾角是否处于倾角范围内。范围上限变化阈值RangeMax以及范围下限变化阈值RangeMin可以根据实际情况具体设定，比如2°、3°，在此不作限定。
在其他的实施例中，预设的倾角范围也可以是直接的一个数值范围。比如89°～92°，对此也不作限定。
当目标工件上的一对相对边上的标志线段的倾角处于倾角范围时，则说明该标志线段是有效的线段，符合工艺要求。当目标工件上的一对相对边上的标志线段的倾角不处于倾角范围时，则说明该标志线段是无效的线段，不符合工艺要求。此时再判断处于倾角范围内的标志线段是否大于预设阈值，该预设阈值为一个合格数量标准，也即当处于倾角范围内的标志线段小于合格数量标准时，则说明该目标工件存在问题，需要取出再进行规格的检测，当处于倾角范围内的标志线段大于合格数量标准时，则说明该目标工件是符合对位要求的。
因此，若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段。
相应的，在后续步骤中以该有效标志线段作为中线的计算。也即步骤 S201中，根据一对相对边的位置信息，确定一对相对边的中线倾角及中线，包括：根据一对相对边上的有效标志线段的位置信息，确定一对相对边的中线倾角以及一对相对边的中线。
首先，获取一对相对边上标志线段的倾角的倾角中间值，然后根据目标工件上的一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角与所述倾角中间值的偏差设定每个所述有效标志线段权重值。有效标志线段的倾角与该倾角中间值的差值越小，也即角度越接近，则权重值越大。所有权重值相加为1，即
Figure GDA0002926271730000131
其中m表示一对相对边上的有效标志线段的数量，Wk表示第k个有效标志线段的倾角的权重值。
然后根据目标工件上的一对相对边上的每个有效标志线段的倾角以及每个有效标志线段权重值得到一对相对边的中线倾角。计算公式为
Figure GDA0002926271730000141
其中，R表示一对相对边的中线倾角；Rhk表示一对相对边上的第k个有效标志线段的倾角，m表示一对相对边上的有效标志线段的数量。
可选地，对每一个标志线段设置标志位Bhk。比如第一个标志线段的标志位为Bh1，当第一个标志线段为有效标志线段时，则Bh1为1，当第一个标志线段不是有效标志线段时，则Bh1为0。因此，在计算一对相对边的中线倾角时，计算公式为
Figure GDA0002926271730000142
此时，Rhk表示一对相对边上的第k 个标志线段的倾角，m表示一对相对边上的标志线段的数量。
然后，再根据目标工件上的一对相对边上的有效标志线段的中点的坐标值(横坐标、纵坐标)，得到一对相对边的中线上的一点；根据一对相对边的中线上的一点以及一对相对边的中线倾角，确定一对相对边的中线。
比如，第一个的有效标志线段的中点的坐标为(Xh1,Yh1)，则获取一对相对边的中线上的一点，可以直接通过如下公式求取一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)，公式为
Figure GDA0002926271730000143
其中，(Xhk,Yhk)表示第k个有效标志线段的中点的坐标，m表示一对相对边上的标志线段的数量。
当然，也可以分别求取一对相对边上的其中一条边上的标志线段的中点的平均值，如先求取左侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000144
(Xhl,Yhl)表示左侧的有效标志线段的中点的平均值， m表示左侧的标志线段的数量。再求取右侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000151
(Xhr,Yhr)表示右侧的有效标志线段的中点的平均值，m表示右侧的标志线段的数量。然后再将左侧的有效标志线段的中点的平均值和右侧的有效标志线段的中点的平均值相加除以2，即可得到一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)，公式为
Figure GDA0002926271730000152
可选地，也可对每一个标志线段设置标志位Bhk。比如第一个标志线段的标志位为Bh1，当第一个标志线段为有效线段时，则Bh1为1，当第一个标志线段不是有效线段时，则Bh1为0。(由于上述步骤中已经获取过一次每一个标志线段的标志位，因此，此处的标志位可以直接采用上述步骤中获取的标志位)。相应的，求取一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)的公式可以为
Figure GDA0002926271730000153
则此时(Xhk,Yhk)表示第k个标志线段的中点的坐标，m表示一对相对边上的标志线段的数量。
也可以分别求取一对相对边上的其中一条边上的标志线段的中点的平均值，如先求取左侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000154
(Xhl,Yhl)表示左侧的有效标志线段的中点的平均值，m表示左侧的标志线段的数量。再求取右侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000155
(Xhr,Yhr)表示右侧的有效标志线段的中点的平均值，m表示右侧的标志线段的数量。然后再将左侧的有效标志线段的中点的平均值和右侧的有效标志线段的中点的平均值相加除以2，即可得到一对相对边的中线上的一点的坐标(Xh,Yh)，公式为
Figure GDA0002926271730000156
最后，通过中线上一点与一对相对边的中线倾角即可得到一对相对边的中线。由于一对相对边的中线在坐标系内是一条直线，因此可以通过一元二次方程进行表示。一元二次方程的通式为y＝ax+b；其中，b表示截距，即与y轴的交点值；由于在上述步骤中获取到了一对相对边的中线倾角也即获取到了该中线的一元二次方程的斜率，也即获取到了斜率a，再将中线上一点的坐标(Xh,Yh)代入，即可求得该一元二次方程，即求得一对相对边的中线。
步骤S202:根据一对相对边的中线倾角得到另一对相对边的中线倾角。
由于本申请实施例中目标工件的形状包括长方形、正方形、或者圆角矩形。因此，根据长方形两个对边的中线垂直的关系，可以得到与一对相对边的中线倾角垂直的另一对相对边的中线倾角。
在其他实施例中，也可以根据工件的特性设定一对相对边的中线与另一对相对边的中线的角度关系，比如一对相对边的中线与另一对相对边的中线的角度为89°、或者一对相对边的中线与另一对相对边的中线的角度为92°。对此，本申请不作限定。
若目标工件为六边形，则根据对边的中间倾角的夹角为60°，确定另一对相对边的中线倾角。
步骤S203:根据另一对相对边的位置信息及另一对相对边的中线倾角，确定另一对相对边的中线。
该步骤中，具体的如何得到另一对相关边的中线的步骤与上述步骤 S103的步骤原理一致。为了避免累赘，在此不再阐述，相同部分相互参考即可。
同理，本申请实施例中，对位贴合的目标工件都是经过质检工序的合格品，但是也存在目标工件受到放置机构或者平台的机器误差，以及自身的状态的影响。因此，为了再确认目标工件的状态以及确保对位贴合的目标工件是符合工艺要求的，在上述步骤S203之前，该方法还包括：判断另一对相对边上的标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围。
可选地，判断目标工件上的另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围，包括：判断目标工件上的另一对相对边上的标志线段的倾角与一对相对边的中线的夹角是否处于预设的倾角范围。
一般对于矩形的目标工件，另一对相对边上的标志线段的倾角与一对相对边的中线的夹角为90°，在本申请中，预设的倾角范围以90°为中间值，允许变化值为正负2°，即预设的倾角范围为88°至92°。在其他实施例中另一对相对边上的所述标志线段的倾角与一对相对边的中线的夹角也可以设定为89°或者92°，相应的，允许变化值也可以设置成1°或者3°。对此，本申请不作限定。
当目标工件上的另一对相对边上的标志线段的倾角与一对相对边的中线的夹角处于预设的倾角范围时，则说明该标志线段是有效的线段，符合工艺要求。当目标工件上的另一对相对边上的标志线段的倾角与一对相对边的中线的夹角不处于预设的倾角范围时，则说明该标志线段是无效的线段，不符合工艺要求。此时再判断处于预设的倾角范围内的标志线段是否大于预设阈值，该预设阈值为一个合格数量标准，也即当处于倾角范围内的标志线段小于合格数量标准时，则说明该目标工件存在问题，需要取出再进行规格的检测，当处于倾角范围内的标志线段大于合格数量标准时，则说明该目标工件是符合对位要求的。
若处于预设的倾角范围的标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段。
同理，根据另一对相对边上的有效标志线段获取另一对相对边的中线的步骤与步骤S201中的根据一对相对边上的有效标志线段获取一对相对边的中线的步骤相同，为了避免累赘，在此不再过多阐述，相同部分互相参考即可。
步骤S204:根据一对相对边的中线以及另一对相对边的中线得到目标工件的中点。
通过步骤S201获取的到了一对相对边的中线，通过步骤S203获取到了另一对相对边的中线。根据两条中线即可获取两条中线的交点，该交点即为目标工件的中点。比如获取到的一对相对边的中线为y＝a1x+b1，获取到的一对相对边的中线为y＝a2x+b2，即可求得两条中线的交点坐标
Figure GDA0002926271730000181
该交点即为目标工件的中点。
步骤S205：将一对相对边的中线倾角或者另一对相对边的中线倾角作为目标工件的角度。
可以理解的是，本申请实施例中目标工件的角度即为两对相对边中的其中一对相对边的中线倾角。若一对相对边为目标工件的一对长边，则一对长边的中线倾角为目标工件的角度，若一对相对边为目标工件的一对短边，则一对短边的中线倾角为目标工件的角度。
步骤S104:将目标工件的中点以及目标工件的角度作为对位基准。
最后，将获取到的目标工件的中点以及目标工件的角度作为对位基准。然后以该基准进行对位。
需要说明的是，本申请实施例提供的对位基准的获取方法以目标工件的一对长边作为一对相对边。由于目标工件容易在长边出现变形的情况，因此，以长边的中线倾角及目标工件的中点作为对位基准能够更加贴合目标工件自身的状态，贴合效果能够进一步提高。
下面以目标工件的长边作为一对相对边对上述步骤进行说明，请参阅图7。通过图像采集系统获取目标工件的图像，然后在图像上目标工件的 12个感兴趣区域上分别抓取3个点位，将3个点位拟合为线段。该线段即为目标工件上的标志线段。如图中示出的标志线段包括长边上的8个标志线段(H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8)，以及短边上的4个标志线段(W1、W2、W3、W4)。通过统一的坐标系，获取标志线段的中点的横坐标、纵坐标以及该标志线段的倾角。接着获取H1-H8的倾角中间值，将 H1-H8按照倾角大小排序，取中间两个倾角，再除以2即为倾角中间值。根据倾角中间值设置倾角范围，判断H1-H8的倾角是否处于倾角范围。然后判断处于倾角范围的数量是否大于预设阈值，若预设阈值为5，此时有6 个标志线段的倾角处于倾角范围，则将处于预设的倾角范围的标志线段作为有效标志线段。如H1-H6为有效标志线段，H7-H8不是有效标志线段。对每一个标志线段设置标志位Bhk。H1-H6的标志位为1，H7-H8的标志位为0。再根据有效标志线段的倾角与所述倾角中间值的偏差设定每个所述有效标志线段权重值Wk。最后根据公式
Figure GDA0002926271730000191
即可获得长边的中线的倾角。然后根据H1-H8的中点的横坐标、纵坐标，得到长边的中线上的一点的坐标。先求取左侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000192
此公式中m＝4，再求取右侧的有效标志线段的中点的平均值，公式为
Figure GDA0002926271730000193
此公式中m＝4，最后通过公式
Figure GDA0002926271730000194
即可获得长边的中线上一点的坐标，根据长边的中线上一点的坐标以及长边的中线的倾角，即可获得长边的中线(HL)。根据中线垂直关系，即可获取短边的中线的倾角。然后在判断 W1-W4与长边的中线(HL)是否处于预设的倾角范围。预设的倾角范围为 88°至92°。然后判断处于预设的倾角范围的数量是否大于预设阈值，若预设阈值为2，此时有3个标志线段的倾角处于倾角范围，则将处于预设的倾角范围的标志线段作为有效标志线段。如W1-W3为有效标志线段，W4 不是有效标志线段。同理，通过上述方式获取短边的中线上一点的坐标，然后根据短的中线上一点的坐标以及短边的中线的倾角，即可获得端边的中线(WL)。接着，根据HL以及WL得到目标工件的中点(图中的C点)。最后将目标工件的中点以及HL的倾角作为对位基准。
在本申请实施例中，首先获取一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息，然后根据一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息得到目标工件的中点以及目标工件的角度，最后将目标工件的中点以及目标工件的角度作为对位基准。与现有技术相比，本申请的方案能够识别目标工件两对相对边上的信息，能够考虑到目标工件自身的状态(如中框出现轻微变形的情况)，进而在目标工件贴合时贴合位置更居中，缝隙更均匀，品质更高。
请参阅图8，基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种对位基准的获取装置100，包括获取模块101和处理模块102。
获取模块101用于获取目标工件的图像；其中，所述目标工件包括一对相对边及另一对相对边；以及获取所述一对相对边的位置信息以及另一对相对边的位置信息；
处理模块102用于根据所述一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度；以及将所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度作为对位基准。
可选地，该处理模块102还用于获取获取所述一对相对边上的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边上的标志线段的位置信息；其中，所述位置信息包括所述标志线段的中点的坐标值以及所述标志线段的倾角。
可选地，处理模块102还用于根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线；根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角；根据所述另一对相对边的位置信息以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线；根据所述一对相对边的中线以及所述另一对相对边的中线得到所述目标工件的中点；以及将所述一对相对边的中线倾角或者所述另一对相对边的中线倾角作为所述目标工件的角度。
可选地，该对位基准的获取装置还包括判断模块103。判断模块103用于在所述根据所述一对相对边的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线之前，判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段。
可选地，处理模块102还用于根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的倾角，确定所述一对相对边的中线倾角。
可选地，判断模块103具体用于获取所述一对相对边上的所述标志线段的倾角中间值；根据所述倾角中间值设置倾角范围；判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于所述倾角范围。
可选地，处理模块102还用于根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角与所述倾角中间值的偏差设定每个所述有效标志线段权重值；根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角以及每个所述有效标志线段权重值，确定所述一对相对边的中线倾角；根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述一对相对边的中线上的一点；根据所述一对相对边的中线上的一点以及所述一对相对边的中线倾角，确定所述一对相对边的中线。
可选地，处理模块102还用于根据中线垂直关系，得到与所述一对相对边的中线倾角垂直的所述另一对相对边的中线倾角。
可选地，判断模块103还用于在所述根据另一对相对边的位置信息及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线之前，判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段。
可选地，处理模块102还用于根据所述另一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述另一对相对边的中线上的一点；根据所述另一对相对边的中线上的一点以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线。
可选地，判断模块103具体用于判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角与所述一对相对边的中线的夹角是否处于预设的倾角范围。
可选地，获取模块101还用于获取所述一对相对边的8个标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的的4个标志线段的位置信息；其中，所述一对相对边为所述目标工件的一对长边，所述另一对相对边为所述目标工件的一对短边。
基于同一发明构思，请参阅图9，本申请实施例提供一种电子设备10，该电子设备10包括：至少一个处理器111，至少一个存储器112、至少一个通信总线113。其中，通信总线113用于实现这些组件直接的连接通信。存储器112可以是高速RAM存储器，也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。其中，存储器112中存储有计算机可读取指令。所述处理器111用于执行存储器112中存储的可执行模块。例如执行上述实施例中的对位基准的获取方法。
需要说明的是，本申请实施例提供的电子设备10可以设置在贴合设备中，电子设备10中的处理器111与贴合设备中的图像采集系统以及机械抓手电连接，处理器111用于接收图像采集系统传输的目标工件的图像，并通过控制机械抓手进行目标工件的对位贴合。当然电子设备10也可以设置在远端机房中，电子设备与图像采集系统以及机械抓手远程通信连接，实现远程控制。
上述的处理器111可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中，本申请实施例中的电子设备10包括但不限于：个人电脑、平板电脑等设备。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在被运行时执行上述实施例中提供的方法。
该存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种对位基准的获取方法，其特征在于，包括：
获取目标工件的图像；其中，所述目标工件包括一对相对边及另一对相对边；
获取所述一对相对边的标志线段的位置信息以及另一对相对边的标志线段的位置信息；其中，所述标志线段为每个相对边上的部分区域；
根据所述一对相对边的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的标志线段的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度；其中，所述标志线段的位置信息包括所述标志线段的中点的坐标值以及所述标志线段的倾角；
将所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度作为对位基准；
其中，所述根据所述一对相对边的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的标志线段的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度，包括：根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线；根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角；根据所述另一对相对边的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线；根据所述一对相对边的中线以及所述另一对相对边的中线得到所述目标工件的中点；将所述一对相对边的中线倾角或者所述另一对相对边的中线倾角作为所述目标工件的角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线之前，所述方法还包括：
判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；
若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段；
相应的，所述根据一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角，包括：
根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的倾角，确定所述一对相对边的中线倾角。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围，包括：
获取所述一对相对边上的所述标志线段的倾角中间值；
根据所述倾角中间值设置倾角范围；
判断所述一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于所述倾角范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述一对相对边的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线，包括：
根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角与所述倾角中间值的偏差设定每个所述有效标志线段权重值；
根据所述一对相对边上的每个所述有效标志线段的倾角以及每个所述有效标志线段权重值，确定所述一对相对边的中线倾角；
根据所述一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述一对相对边的中线上的一点；
根据所述一对相对边的中线上的一点以及所述一对相对边的中线倾角，确定所述一对相对边的中线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角，包括：
根据中线垂直关系，得到与所述一对相对边的中线倾角垂直的所述另一对相对边的中线倾角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述另一对相对边的标志线段的位置信息及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线之前，所述方法还包括：
判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围；
若处于预设的倾角范围的所述标志线段的数量大于预设阈值，则将处于预设的倾角范围的所述标志线段作为有效标志线段；
相应的，所述根据所述另一对相对边的位置信息及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线，包括：
根据所述另一对相对边上的所述有效标志线段的中点的坐标值，得到所述另一对相对边的中线上的一点；
根据所述另一对相对边的中线上的一点以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角是否处于预设的倾角范围，包括：
判断所述另一对相对边上的所述标志线段的倾角与所述一对相对边的中线的夹角是否处于预设的倾角范围。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述一对相对边的标志线段的位置信息以及另一对相对边的的标志线段的位置信息，包括：
获取所述一对相对边的8个标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的4个标志线段的位置信息；其中，所述一对相对边为所述目标工件的一对长边，所述另一对相对边为所述目标工件的一对短边。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一对相对边为所述目标工件的一对长边。
10.一种对位基准的获取装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标工件的图像；其中，所述目标工件包括一对相对边及另一对相对边；获取所述一对相对边的标志线段的位置信息以及另一对相对边的标志线段的位置信息；其中，所述标志线段为每个相对边上的部分区域；
处理模块，用于根据所述一对相对边的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的标志线段的位置信息得到所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度；其中，所述标志线段的位置信息包括所述标志线段的中点的坐标值以及所述标志线段的倾角；将所述目标工件的中点以及所述目标工件的角度作为对位基准；
其中，所述处理模块具体用于根据所述一对相对边上的所述标志线段的位置信息，确定所述一对相对边的中线倾角及中线；根据所述一对相对边的中线倾角得到所述另一对相对边的中线倾角；根据所述另一对相对边的标志线段的位置信息以及所述另一对相对边的中线倾角，确定所述另一对相对边的中线；根据所述一对相对边的中线以及所述另一对相对边的中线得到所述目标工件的中点；将所述一对相对边的中线倾角或者所述另一对相对边的中线倾角作为所述目标工件的角度。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述处理器和所述存储器连接；
所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序，执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
12.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被计算机运行时执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
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