CN111766409A

CN111766409A - 板件构件的即时定位装置与方法

Info

Publication number: CN111766409A
Application number: CN201910322111.7A
Authority: CN
Inventors: 邓进利; 李柏翰
Original assignee: Elitegroup Computer Systems Co Ltd
Current assignee: Elitegroup Computer Systems Co Ltd
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2039-04-22
Also published as: CN111766409B; TW202038131A; TWI700644B

Abstract

本发明公开了一种板件构件的即时定位装置，包括：一取像器，用于撷取一板件影像，一中央处理器，与该取像器电性连接以接收该板件影像，其中该中央处理器根据该板件影像产生一辨识指令，并产生一显示内容，其中该显示内容包括一第一特征点、一第二特征点与一目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分，以及一显示介面，电性连接该中央处理器，该显示介面接收并显示该显示内容。本发明还公开了一种板件构件的即时定位方法。

Description

板件构件的即时定位装置与方法

技术领域

本发明涉及一种板件构件的即时定位装置与方法，特别是一种用于板件或其他板件的即时定位装置与方法。

背景技术

时至今日，电路板(PCB)在各种电子设备里已是基本元件。另一方面，因为人们对电子设备的功能、规格等相关需求持续增加，因此电路板上的元件配置也愈来愈复杂。当电路板的配置愈复杂，愈容易在打样或量产的过程中发生错误而导致电路板无法运作或发生异常运作。因此，如何有效率地定位接点并清晰地呈现，以供后续进行检测或修正，显得更加重要。

然而，目前现有的检测方法需依赖大型机台完成。在需要使用大型机台检测电路板的情况下，大多需要配合工厂机台的排程，对于讲求高效运作的制造业而言相当不方便；而通过现有的装置进行人工检测则需花费较多的查阅比对时间，也间接增加了产品的除错及研发成本。

因此，目前尚需要一种板件构件的即时定位装置与方法，以改善上述问题。

发明内容

本发明在于提供一种板件构件的即时定位装置与方法，除了能准确地定位出欲检测的接点与参考点，并将该接点与参考点的位置放大呈现给用户观看，更能以简易轻便的装置执行上述的运作，以减少检测研发少量不良电路板所需的成本，进而使相关产品的研发能更有效率。

本发明在于提供一种板件构件的即时定位方法，包括：以一末端装置的一取像器取得一板件影像；以该末端装置的一中央处理器接收该板件影像并据以产生一辨识指令；以该中央处理器接收一目标指令；以该中央处理器根据该辨识指令从一板件数据库中搜寻包括多个第一特征点与多个第二特征点的一模型图；以该中央处理器在该板件影像上定位该些第一特征点，并根据该目标指令及该些第一特征点在该板件影像上定位一目标点；以该中央处理器选取该些第一特征点之一；以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一；以该中央处理器产生一显示内容，其中该显示内容包括所选取的该第一特征点、定位出的该第二特征点与该目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分；以及以该末端装置的一显示介面显示该显示内容。

本发明在于提供不同于前述实施例的另一种板件构件的即时定位方法，包括：以一末端装置的一取像器取得一板件影像；以一云端服务器的一中央处理器通过一网络接收该板件影像并产生一辨识指令；以该中央处理器通过该网络接收该末端装置发出的一目标指令；以该中央处理器根据该辨识指令从一板件数据库中搜寻包括多个第一特征点与多个第二特征点的一模型图；以该中央处理器在该板件影像上定位该些第一特征点，并根据该目标指令及该些第一特征点在该板件影像上定位一目标点；以该中央处理器选取该些第一特征点之一；以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一；以该中央处理器产生一显示内容，其中该显示内容包括所选取的该第一特征点、定位出的该第二特征点与该目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分；以及以该中央处理器通过网络传送该显示内容至该末端装置，并由该末端装置的一显示介面显示该显示内容。

本发明在于提供一种板件构件的即时定位装置，包括：以一末端装置的一取像器取得一板件影像；以一云端服务器的一中央处理器通过一网络接收该板件影像并产生一辨识指令；以该中央处理器通过该网络接收该末端装置发出的一目标指令；以该中央处理器根据该辨识指令从一板件数据库中搜寻包括多个第一特征点与多个第二特征点的一模型图；以该中央处理器在该板件影像上定位该些第一特征点，并根据该目标指令及该些第一特征点在该板件影像上定位一目标点；以该中央处理器选取该些第一特征点之一；以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一；以该中央处理器产生一显示内容，其中该显示内容包括所选取的该第一特征点、定位出的该第二特征点与该目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分；以及以该中央处理器通过网络传送该显示内容至该末端装置，并由该末端装置的一显示介面显示该显示内容。

本发明在于提供一种板件构件的即时定位装置与方法，能准确地定位出欲检测的接点与参考点，并将该接点与参考点的位置放大呈现给用户观看，更能以简易轻便的装置执行上述的运作，有效地减少检测研发少量不良电路板所需的成本，并使相关产品的研发能更有效率。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1A为本发明一实施例的板件构件的即时定位装置的使用示意图。

图1B与图1C为本发明一实施例的板件构件的即时定位装置的显示内容示意图。

图2为本发明一实施例的板件构件的即时定位方法的流程图。

图3为本发明一实施例的板件构件的即时定位方法的细节流程图。

图4为本发明一实施例的板件构件的即时定位方法的另一细节流程图。

图5为本发明另一实施例的板件构件的即时定位方法的流程图。

其中，附图标记：

1 板件构件的即时定位装置

11 取像器

12 中央处理器

13 显示介面

14 板件数据库

B 板件

I 板件影像

D 显示内容

P1 第一特征点

P2 第二特征点

L1 第一相对距离

L2 第二相对距离

L3 第三相对距离

R 参考线

T 目标点

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

本发明的即时定位装置1及方法可应用在各种产业的板件上，例如：电子产业的电路板、机械产业的微结构板件等。以下的描述以电子产业的电路板为例，但本发明不以此为限。

请参考图1A、图1B与图1C，图1A为本发明一实施例的板件构件的即时定位装置1的操作示意图，图1B与图1C为本发明一实施例的板件构件的即时定位装置1的显示内容D示意图。图1A所示的即时定位装置1包括取像器11、中央处理器12及显示介面13，其中取像器11用于取得关联于板件B的影像，中央处理器12电性连接于取像器11和显示介面13且对前述的影像进行处理，显示介面13则呈现经过处理的影像。此外，如图1A所示，对中央处理器12提供数据的板件数据库14可单独设置并与中央处理器12通信连接；然而，板件数据库14也可设置在即时定位装置1内部，并与中央处理器12电性连接。具体来说，在板件数据库14单独设置的情况下，即时定位装置1可由具有摄像镜头但储存容量较小的携带型电子装置实现，并搭配储存容量较大的云端硬盘作为板件数据库14。另一方面，即时定位装置1也可以具有摄像镜头、显示屏幕以及足够容量的内存，以将板件数据库14整合于其内部。上述的即时定位装置1可以是智能手机、平板计算机等电子装置，然而并不以此为限。

详细来说，取像器11可由镜头实现，并且可设置在与显示介面13相背向的一侧。取像器11可在对准一板件B时撷取一板件影像I，并通过中央处理器12将板件影像I传送到显示介面13，以便显示介面13将板件影像I呈现给用户观看。需补充的是，上述的板件影像I是指板件B在显示介面13上呈现的动态即时影像，而非静态影像；因此，用户可移动板件B或改变显示介面13与板件B之间的距离，并同时从显示介面13上观察板件B是否有完整地被呈现。此外，显示介面13可接收中央处理器12所传送的板件影像I或中央处理器12依据板件影像I而计算得出的显示内容D，以呈现板件影像I或显示内容D给用户。

另一方面，板件数据库14用于储存多个模型图，且每一模型图皆具有多个第一特征值与多个第二特征值。举例而言，当运用此即时定位装置1于电子产业时，该些模型图为多个板件B的布局图(或称为layout图)，而该些第一特征值可以是板件B布局图所规划的定位孔，而该些第二特征值则可以是板件B布局图上具有较大尺寸的元件(例如：集成电路、电容)。如前所述，依据不同的配置，板件数据库14可与中央处理器12通信连接(例如：即时定位装置1搭配云端硬盘)，但也可与中央处理器12电性连接(例如：即时定位装置1本身即具有较大容量内存)。

为说明中央处理器12的运作，请参考图2，并且一并参考图1A到图1C。图2为本发明一实施例的板件构件的即时定位方法的流程图。本实施例所述的方法以上述的即时定位装置1所执行。请参考步骤S101：以末端装置的取像器11取得板件影像I；其中该末端装置即为图1A所示的即时定位装置1，而该板件影像I则如图1B所示地呈现在显示介面13上。于取像器11取得板件影像I后，请参考步骤S102：以末端装置的中央处理器12接收板件影像I，并据以产生辨识指令；其中辨识指令可由中央处理器12依据板件影像I上的辨识码或其他板件B特征(例如为边长)而产生。

此外，用户可在取像器11取得板件影像I后，依据欲检测的接点输入目标指令，并接续步骤S103：以中央处理器12接收目标指令。需注意的是，因目标指令由用户触发即时定位装置1而产生，故中央处理器12接收目标指令以及产生辨识指令的先后顺序并无特殊限制。在中央处理器12接收目标指令以及产生辨识指令后，请参考步骤S104：以中央处理器12根据辨识指令，从板件数据库14中搜寻包括多个第一特征点P1与多个第二特征点P2的模型图；其中该模型图即为该板件B的布局图，因此需具有与该板件B相同的辨识码或板件B特征。在中央处理器12搜寻出该模型图后，请参考步骤S105：以中央处理器12在板件影像I上定位该些第一特征点P1，并根据目标指令及该些第一特征点P1在板件影像I上定位出一目标点T。如图1B所示，该些第一特征点P1可为板件B上的定位孔，该目标点T则为上述的欲侦测点在板件影像I上的位置。

于中央处理器12定位出该些第一特征点P1后，请参考步骤S106：以中央处理器12选取该些第一特征点P1之一，并接续参考步骤S107：以中央处理器12至少根据目标点T在板件影像I上定位出该些第二特征点P2之一；其中“定位出该些第二特征点P2之一”的细节运作流程，将于后续段落描述。当中央处理器12完成第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T的定位后，请参考步骤S108：以中央处理器12产生包括所选取的第一特征点P1、定位出的第二特征点P2与目标点T的显示内容D，且该显示内容D仅包括板件影像I的一部分。如图1C所示，该显示内容D为放大后的板件影像I，用户可根据第一相对距离L1、第二相对距离L2与第三相对距离L3准确地找出第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T在板件B上的相对位置。最后，请参考步骤S109：以末端装置的显示介面13显示该显示内容D，以供用户通过显示内容D找出目标点T在板件B的实际位置。

上述显示内容D的呈现方式请参考图1B与图1C。具体来说，当中央处理器12将第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T在板件影像I上定位完成后，中央处理器12开始将板件影像I放大，使第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T能在显示介面13上清晰呈现，而放大后的板件影像I即为上述的显示内容D。于实务上，此放大过程可为动态地呈现，并绘示出第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T在显示内容D上的相对距离(即图1C所示的第一相对距离L1、第二相对距离L2与第三相对距离L3)，以便用户能更精确地从显示内容D确知第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T在板件B上的相对位置。另一方面，也可在中央处理器12完成第一特征点P1、第二特征点P2与目标点T的定位后，直接在显示介面13上呈现显示内容D(即省略“动态放大板件影像I”此过程)，以减少中央处理器12的运算量。因此，可以理解的是，不管上述的放大过程以哪种方式呈现，该显示内容D皆仅包括该板件影像I的一部分。

承上所述，需注意的是，当用户藉由取像器撷取板件影像时，经常会因取像器无法正对着板件拍摄，而使板件影像与模型图之间产生影像偏差。举例来说，在模型图为长方形或正方形的情况下，当取像器相对于板件有一向上的倾斜角度时，由取像器所产生的板件影像便可能呈现梯形或平行四边形。因此，中央处理器会藉由比对模型图与板件影像之间的共同特征(例如：面积或长宽比例)产生一转换矩阵，以能校正模型图与板件影像之间的影像偏差，以正确地判断出目标点在板件影像中的正确位置。

详言之，请参考图3，图3为步骤S104的细节流程图。当中央处理器根据辨识指令从板件数据库中搜寻模型图时，中央处理器需判断搜寻到的模型图是否与板件影像相符。若该模型图与板件影像相符，则接续图2的步骤S105。若该模型图与板件影像不相符，则接续步骤S1041：以中央处理器重新依据板件影像产生另一辨识指令，并据以在板件数据库中进行搜寻；一般而言，辨识指令优先依据板件的辨识码而产生，然而当辨识码不清晰或毁损而导致无法辨识时，中央处理器则改为辨识板件的边长或其他特征，以产生另一辨识指令。

详言之，请参考图4，图4为步骤S106与步骤S107的细节流程图。当中央处理器选取该些第一特征点之一时，请参考步骤S1061：由该些第一特征点中选出与目标点具有最短距离的第一特征点，以及接续参考步骤S1071：以中央处理器由该些第二特征点之中定位出与目标点具有最短距离的第二特征点。于此，中央处理器皆以“与目标点距离最近”作为选择第一特征点和第二特征点的条件，可避免因选取的第一特征点、定位的第二特征点和目标点在板件影像上的相对距离太大，而导致显示内容所呈现的目标点位置的精准度未达到用户的需求。

此外，步骤S107选取第二特征点的方式亦可依步骤S1072的方式进行：中央处理器根据目标点及所选取的第一特征点在板件影像上定位出该些第二特征点之一，且所选取的第一特征点及定位出的第二特征点位于通过目标点的参考线R的相异两侧。在上述的步骤S1072中，参考线R较佳垂直于目标点及第一特征点之间的连线(如图1C所示)。详细来说，当第一特征点及第二特征点位于参考线R的相异两侧时，可使目标点位于第一特征点与第二特征点之间的区域。相较于第一特征点及第二特征点皆位于参考线R的同侧的情况，当目标点位于第一特征点与第二特征点之间，在板件影像被放大后，目标点的位置有较高的机率位于显示内容中靠近正中央的区域，而非偏向显示内容的边缘。因此，藉由此步骤，可让用户更直觉地依据显示内容判断目标点的位置，以便进行后续的量测或除错作业。

请参考图5，图5为本发明另一实施例的板件构件的即时定位方法的流程图。与上述各实施例不同的是，本实施例的方法以具有中央处理器与板件数据库一云端服务器，搭配具有取像器和显示介面的一末端装置所执行；其中该云端服务器通过网络与该末端装置通信连接。因此，步骤S201和S204到S208，以及各个步骤所对应的细节流程，皆与图2所示的S101和S104到S108，以及图3和图4所示的各步骤相同，故于此不重复描述。请参考步骤S202：以云端服务器的中央处理器通过网络接收板件影像并产生辨识指令；其中该中央处理器通过网络与取像器通信连接。此外，用户可在该末端装置输入目标点的代码，末端装置则据以产生目标指令，故接续步骤S203：以中央处理器通过网络接收末端装置发出的目标指令。于此，在中央处理器通过网络接收末端装置后便执行后续之运算，并在产生前述的显示内容后，接续步骤S209：以中央处理器通过网络传送显示内容至末端装置，并由末端装置的显示介面显示该显示内容。

此外，当中央处理器完成上述的显示内容后，可再定位出另一个第二特征点，且此另一第二特征点与目标点的距离会小于第一特征点与目标点的距离。中央处理器可根据另一第二特征点、原先的第二特征点以及目标点，再次调整显示内容，使调整后的显示内容能更精确且清晰地呈现目标点的位置。

值得一提的是，图5所示的实施例，不但可简化末端装置的配置元件，云端服务器的硬件规格也较智能手机、平板和个人计算机佳，并且能依据实务上的需求做调整，使上述的即时定位方法能更有效率地被执行。

此外，需补充的是，本发明所提供的即时定位装置与方法可应用在各种设有多种元件的板件，不限于板件，而本发明也不以此为限。

综上所述，本发明在于提供一种板件构件的即时定位装置与方法，能准确地定位出欲检测的接点与参考点，并将该接点与参考点的位置放大呈现给用户观看，更能以简易轻便的装置执行上述的运作，有效地减少检测研发少量不良板件所需的成本，并使相关产品的研发能更有效率。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种板件构件的即时定位方法，其特征在于，包括：

以一末端装置的一取像器取得一板件影像；

以该末端装置的一中央处理器接收该板件影像并据以产生一辨识指令；

以该中央处理器接收一目标指令；

以该中央处理器根据该辨识指令从一板件数据库中搜寻包括多个第一特征点与多个第二特征点的一模型图；

以该中央处理器在该板件影像上定位该些第一特征点，并根据该目标指令及该些第一特征点在该板件影像上定位一目标点；

以该中央处理器选取该些第一特征点之一；

以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一；

以该中央处理器产生一显示内容，其中该显示内容包括所选取的该第一特征点、定位出的该第二特征点与该目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分；以及

以该末端装置的一显示介面显示该显示内容。

2.根据权利要求1所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，在以该中央处理器根据该辨识指令从该板件数据库中搜寻包括该些第一特征点与该些第二特征点的该模型图之后，该即时定位方法另包括：

以该中央处理器判断该模型图是否与该板件影像相符；

当该板件影像与该模型图相符时，始以该中央处理器在该板件影像上定位该些第一特征点；以及

当该板件影像与该模型图不相符时，以该中央处理器重新依据该板件影像产生另一辨识指令，并根据该另一辨识指令在该板件数据库中进行搜寻。

3.根据权利要求1所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器选取该些第一特征点之一包括：

由该些第一特征点中选出与该目标点具有最短距离的第一特征点。

4.根据权利要求1所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一，进一步包括：

以该中央处理器由该些第二特征点之中定位出与该目标点具有最短距离的第二特征点。

5.根据权利要求1所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一，进一步包括：

该中央处理器根据该目标点及所选取的该第一特征点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一，且所选取的该第一特征点及定位出的该第二特征点位于通过该目标点的一参考线的相异两侧。

6.一种板件构件的即时定位方法，其特征在于，包括：

以一末端装置的一取像器取得一板件影像；

以一云端服务器的一中央处理器通过一网络接收该板件影像并产生一辨识指令；

以该中央处理器通过该网络接收该末端装置发出的一目标指令；

以该中央处理器选取该些第一特征点之一；

以该中央处理器通过网络传送该显示内容至该末端装置，并由该末端装置的一显示介面显示该显示内容。

7.根据权利要求6所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器根据该辨识指令从该板件数据库中搜寻包括该些第一特征点与该些第二特征点的该模型图，包括：

以该中央处理器判断该模型图是否与该板件影像相符；

8.根据权利要求6所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一，进一步包括：

9.根据权利要求6所述的板件构件的即时定位方法，其特征在于，以该中央处理器至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一，进一步包括：

10.一种板件构件的即时定位装置，其特征在于，包括：

一取像器，用于撷取一板件影像；

一中央处理器，与该取像器电性连接以接收该板件影像，其中该中央处理器用于执行：

根据该板件影像产生一辨识指令；

接收一目标指令；

根据该辨识指令从一板件数据库中搜寻包括多个第一特征点与多个第二特征点的一模型图；

在该板件影像上定位该些第一特征点，并根据该目标指令及该些第一特征点在该板件影像上定位出一目标点；

选取该些第一特征点之一；

至少根据该目标点在该板件影像上定位出该些第二特征点之一；以及

产生一显示内容，其中该显示内容包括所选取的该第一特征点、定位出的该第二特征点与该目标点，且该显示内容仅包括该板件影像的一部分；以及

一显示介面，电性连接该中央处理器，该显示介面接收并显示该显示内容。

11.根据权利要求10所述的即时定位装置，其特征在于，该板件数据库与该中央处理器通信连接，并用于储存多个模型图，其中每一该些模型图具有该些第一特征值与该些第二特征值。

12.根据权利要求10所述的即时定位装置，其特征在于，该板件数据库与该中央处理器电性连接，并用于储存多个模型图，其中每一该些模型图具有该些第一特征值与该些第二特征值。