CN112686863B - 元件图像检测方法及装置、计算机存储介质、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种元件图像检测方法，方法包括：收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将元件图像的位置信息发送给运动控制线程，运动控制线程根据坐标单元中的坐标信息生成运动路径，坐标信息为绝对坐标信息；运动控制线程根据运动路径，将相机移动至位置信息处；收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在图像池等待取像；相机控制线程向相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；获取采集的图像之后，相机控制线程将采集的图像写入图像池单元；收集线程获取图像池单元中的采集的图像，并将采集的图像放入元件图像单元，当通信环境较差，相机未接收到触发信号时，能够很好解决出现死锁、图片采集乱序的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种元件图像的检测方法及装置、计算机存储介质、电子设备。
背景技术
目前电路板元件检测的成熟方案包括以下步骤：图像采集、图像处理、图像检测。图像采集是指通过运动控制使相机移动至相应的元件位置并拍摄元件图像，拍摄完成后通过USB3.0接口传输至系统元件图像池。图像处理是指系统对图像池中图像采用特定变换，以准确清晰地呈现元件的工艺细节，便于后续进行检测。图像检测是指根据工艺要求构建特定的检测方案，并将方案应用于处理后的元件图像，以检测该元件是否符合相应的工艺标准。
现有的检测技术使用的是图像相对坐标-CAD坐标-绝对坐标的映射方案。在图像采集的过程中根据绝对坐标对元件进行定位并拍摄。而在图像处理的过程中则是通过元件的相对坐标对图像进行仿射变换，从而得到元件的细节图像。在图像检测的过程中同样根据相对坐标新建检测算子，实现对元件细节的检测。元件的CAD坐标在检测过程中起到中间坐标系的作用，相对坐标与绝对坐标间的相互转换都通过CAD坐标映射完成。
现有技术在通信环境较差时会引发丢帧、采集乱序、等待超时等问题。而在图像处理以及图像检测的流程中，现有技术未考虑元件角度而是对所有采集的图像都采用统一的仿射变换方法，从而引发图像镜像、偏移等问题，并且使得元件的检测方案无法复用至问题图像上。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于克服上述现有不足，提供一种元件图像的检测方法及装置、计算机存储介质、电子设备。
本发明实施例第一方面提供一种元件图像检测方法，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述方法包括：
采集图像信息；
处理采集的所述图像信息；
检测处理后的所述图像信息；
其中，采集所述图像信息包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
进一步地，所述收集线程设置有时间等待阈值；
当所述等待取像的时间超过所述时间等待阈值，则重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像。
进一步地，所述收集线程还包括第二阈值，所述第二阈值为所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数；
当所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数超过所述第二阈值，所述收集线程发送警告信息。
进一步地，所述处理采集的所述图像信息，包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
进一步地，所述元件类型包括平行于坐标轴的元件和非平行于坐标轴的元件；其中，
当所述元件平行于坐标轴，则处理元件图像的方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像；
当所述元件为非平行于坐标轴的元件时，则处理元件图像的方法包括：
计算所述元件图像的旋转角度，对其进行旋转仿射变换，使其平行于坐标轴；
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
进一步地，所述元件检测方案单元用于存储元件的检测方案，所述检测方案包括多个检测算子，多个所述检测算子包括第一长度和第一宽度，所述检测所述处理后的图像信息，包括：
获取目标元件与存储元件的相对位置信息，所述相对位置信息为相互垂直或相互平行。
进一步地，当所述相对位置为相互垂直，则对多个所述检测算子进行旋转处理，所述旋转处理包括如下步骤：
分别计算所述算子中心与所述元件图像中心之间的水平和垂直距离；
根据所述水平距离和垂直距离计算旋转后的算子中心；
更新算子的第一长度和第一宽度，将所述第一长度作为更新后的第二宽度，将所述第一宽度作为更新后的第二长度；
当所述相对位置为相互平行，则将所述检测方案复用至所述目标元件。
根据本发明实施例的第二方面提供一种图像检测装置，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述装置包括：
采集图像信息模块；
处理图像信息模块；
检测图像信息模块；
其中，所述采集图像信息模块包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
进一步地，所述处理图像信息模块包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
进一步地，所述检测图像信息模块包括：
当所述相对位置为相互垂直，则对多个所述检测算子进行旋转处理，所述旋转处理包括如下步骤：
分别计算所述算子中心与所述元件图像中心之间的水平和垂直距离；
根据所述水平距离和垂直距离计算旋转后的算子中心；
更新算子的第一长度和第一宽度，将所述第一长度作为更新后的第二宽度，将所述第一宽度作为更新后的第二长度；
当所述相对位置为相互平行，则将所述检测方案复用至所述目标元件图像。
根据本发明实施例的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一所述的元件图像检测方法。
根据本发明实施例的第四方面提供一种电子设备，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时，使得所述一个或多个处理器实现上述任一项所述的元件的图像检测方法。
本发明的有益效果在于：
第一方面，本发明在图像采集过程中使用了信号量来同步进程，使用超时重发机制保证图像的有序采集。当通信环境较差，相机未接收到触发信号时，现有技术很容易出现死锁、图片采集乱序等问题，本发明使用信号量异步等待机制，并设立等待阈值，超时即重发采集信号，较好地解决了上述问题。
第二方面，本发明在图像处理的过程中根据元件的类型设计相应的变换方案，减少了复杂变换带来的偏移、镜像的问题，偏移和镜像又会导致每一套检测方案无法复用至不同角度的相同元件上，因此本发明还根据元件角度设计了不同的复用算法，最大化每套检测方案的复用性，减少用户人为的调整次数，降低操作复杂度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例提供的一种元件图像检测方法的图像采集流程图；
图2是本发明实施例提供的一种元件图像检测方法的图像处理流程图；
图3是本发明实施例提供的一种元件图像检测方法的检测方案复用流程图；
图4为本发明实施例提供的一种元件图像检测装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
参照图1，示出本发明实施例提供的一种元件图像检测方法，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述方法包括：
采集图像信息；
处理采集的所述图像信息；
检测处理后的所述图像信息；
其中，采集所述图像信息包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
进一步地，所述收集线程设置有时间等待阈值；
当所述等待取像的时间超过所述时间等待阈值，则重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像。
进一步地，所述收集线程还包括第二阈值，所述第二阈值为所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数；
当所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数超过所述第二阈值，所述收集线程发送警告信息。
如图2所示，所述处理所述采集的图像信息，包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
进一步地，所述元件类型包括平行于坐标轴的元件和非平行于坐标轴的元件；其中，
当所述元件平行于坐标轴，则处理元件图像的方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像；
当所述元件为非平行于坐标轴的元件时，则处理元件图像的方法包括：
计算所述元件图像的旋转角度，对其进行旋转仿射变换，使其平行于坐标轴；
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
如图3所示，所述元件检测方案单元用于存储元件的检测方案，所述检测方案包括多个检测算子，多个所述检测算子包括第一长度和第一宽度，所述检测所述处理后的图像信息，包括：
获取目标元件与存储元件的相对位置信息，所述相对位置信息为相互垂直或相互平行。
进一步地，当所述相对位置为相互垂直，则对多个所述检测算子进行旋转处理，所述旋转处理包括如下步骤：
分别计算所述算子中心与所述元件图像中心之间的水平和垂直距离；
根据所述水平距离和垂直距离计算旋转后的算子中心；
更新算子的第一长度和第一宽度，将所述第一长度作为更新后的第二宽度，将所述第一宽度作为更新后的第二长度；
当所述相对位置为相互平行，则将所述检测方案复用至所述目标元件。
对于支持检测角度的算子，根据元件角度差计算旋转后的检测角度并更新。
如图4所示，根据本发明实施例的第二方面提供一种图像检测装置，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述装置包括：
采集图像信息模块；
处理图像信息模块；
检测图像信息模块；
其中，所述采集图像信息模块包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
进一步地，所述处理图像信息模块包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
进一步地，所述检测图像信息模块包括：
获取目标元件与存储元件的相对位置信息，所述相对位置信息为相互垂直或相互平行；
当所述相对位置为相互垂直，则对多个所述检测算子进行旋转处理，所述旋转处理包括如下步骤：
分别计算所述算子中心与所述元件图像中心之间的水平和垂直距离；
根据所述水平距离和垂直距离计算旋转后的算子中心；
更新算子的第一长度和第一宽度，将所述第一长度作为更新后的第二宽度，将所述第一宽度作为更新后的第二长度；
当所述相对位置为相互平行，则将所述检测方案复用至所述目标元件图像。
根据本发明实施例的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现元件图像检测方法。
根据本发明实施例的第四方面提供一种电子设备，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时，使得所述一个或多个处理器实现上述任一项所述的元件的图像检测方法。
本发明对图像的采集操作进行了原子化处理，使用信号量同步不同线程对临界区的访问。此外设置了超时重新触发机制，保证能够按序采集元件图片，减少图片丢失、拼接图片错乱等错误情况。
本发明对图像的仿射变换进行了精细化处理，根据元件的类型来确定图像的仿射变换操作，减少变换带来的偏移、镜像等错误情况。此外设计了新的复用算法，根据元件类型确定算子的变换操作，提高检测方案的可复用性，降低用户操作难度与复杂度。
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，本发明的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。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、相互结合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 (11)
1.一种元件图像检测方法，其特征在于，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述方法包括：
采集图像信息；
处理采集的所述图像信息；
检测处理后的所述图像信息；
其中，采集所述图像信息包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
2.根据权利要求1所述的元件图像检测方法，其特征在于，所述收集线程设置有时间等待阈值；
当所述等待取像的时间超过所述时间等待阈值，则重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像。
3.根据权利要求2所述的元件图像检测方法，其特征在于，所述收集线程还包括第二阈值，所述第二阈值为所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数；
当所述重新执行所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像的次数超过所述第二阈值，所述收集线程发送警告信息。
4.根据权利要求1所述的元件图像检测方法，其特征在于，所述处理采集的所述图像信息，包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
5.根据权利要求4所述的元件图像检测方法，其特征在于，所述元件类型包括平行于坐标轴的元件和非平行于坐标轴的元件；其中，
当所述元件平行于坐标轴，则处理元件图像的方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像；
当所述元件为非平行于坐标轴的元件时，则处理元件图像的方法包括：
计算所述元件图像的旋转角度，对其进行旋转仿射变换，使其平行于坐标轴；
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
6.根据权利要求1所述的元件图像检测方法，其特征在于，所述元件检测方案单元用于存储元件的检测方案，所述检测方案包括多个检测算子，多个所述检测算子包括第一长度和第一宽度，所述检测所述处理后的图像信息，包括：
获取目标元件与存储元件的相对位置信息，所述相对位置信息为相互垂直或相互平行。
7.根据权利要求6所述的元件图像检测方法，其特征在于，
当所述相对位置为相互垂直，则对多个所述检测算子进行旋转处理，所述旋转处理包括如下步骤：
分别计算所述算子中心与所述元件图像中心之间的水平和垂直距离；
根据所述水平距离和垂直距离计算旋转后的算子中心；
更新算子的第一长度和第一宽度，将所述第一长度作为更新后的第二宽度，将所述第一宽度作为更新后的第二长度；
当所述相对位置为相互平行，则将所述检测方案复用至所述目标元件。
8.一种图像检测装置，其特征在于，应用于图像检测系统，所述图像检测系统包括元件坐标单元、图像池单元、元件图像单元和元件检测方案单元，其中所述坐标单元包括绝对坐标、CAD坐标和相对坐标，所述装置包括：
采集图像信息模块；
处理图像信息模块；
检测图像信息模块；
其中，所述采集图像信息模块包括：
收集线程获取待检测的元件图像的位置信息，并将所述元件图像的位置信息发送给运动控制线程，所述运动控制线程根据所述坐标单元中的坐标信息生成运动路径，所述坐标信息为绝对坐标信息；
运动控制线程根据所述运动路径，将相机移动至所述位置信息处；
所述收集线程向相机控制线程发送取像指令，并在所述图像池等待取像；
所述相机控制线程向所述相机发送触发信号，等待相机传输所采集的图像；
获取所述采集的图像之后，所述相机控制线程将所述采集的图像写入所述图像池单元；
所述收集线程获取所述图像池单元中的所述采集的图像，并将所述采集的图像放入所述元件图像单元。
9.根据权利要求8所述的一种图像检测装置，其特征在于，所述处理图像信息模块包括：
获取所述元件图像单元中的所述采集的图像；
获取所述元件图像中元件的类型；
处理所述元件图像，方法包括：
根据相对坐标-CAD坐标-绝对坐标映射，计算所述元件的中心的图像相对坐标；
进行平移仿射变换，将所述元件的中心移至所述图像的中心；
根据所述图像的像素与所述相机的焦距之间的比例关系，计算图像的放缩倍数；
进行放缩仿射变换，使得所述元件的细节占满图像。
10.一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，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述的元件图像检测方法。
11.一种电子设备，其特征在于，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时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至7中任一项所述的元件的图像检测方法。
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