CN112950660A - 一种可正反识别手机背光模组的方法 - Google Patents

一种可正反识别手机背光模组的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于手机背光模组识别技术领域，提供了一种可正反识别手机背光模组的方法，通过识别机构识别手机背光模组的正反面图像；根据手机背光模组的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组的位置对正；根据手机背光模组的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度；通过手机背光模组的正反面图像的边缘坐标计算正反面图像的中心点以及坐标参数；以矫正后玻璃盖板的坐标参数为参照，计算手机背光模组正反面图像的目标旋转角度。本发明的一种可正反识别手机背光模组的方法，既节省了一套视觉模组和一套运动模组，又能使设备空间尺寸不变，在不提高成本的情况下，提高贴合良率。

Description

一种可正反识别手机背光模组的方法
技术领域
本发明涉及手机背光模组识别技术领域，具体涉及一种可正反识别手机背光模组的方法。
背景技术
在手机背光和玻璃视觉对位贴合的过程中，手机背光模组和玻璃盖板在平台夹具上自动完成组装，其中，组装顺序为：(1)将手机背光模组放置在治具上，并将其运动到拍照位置；(2)4个相机各定位一个直角；(3)玻璃盖板自动撕膜，并使其运动到拍照位置；(4)2个相机各定位一个直角；(5)手机背光模组和玻璃盖板分别进行位置补正；(6)将手机背光模组和玻璃盖板进行压合，然后，自动取出成品取件放置到传送带上。
现有的自动组装机，在对背光模组拍照的时候，大多只选择正面或反面进行单边拍照，如需两面一起拍照定位手机背光模组的特征区域，就要增加了一套视觉模组和一套运动模组，使得设备尺寸变大，结构和软件也会变得相对复杂，导致贴合良率降低，且成本变高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种可正反识别手机背光模组的方法，既节省了一套视觉模组和一套运动模组，又能使设备空间尺寸不变，在不提高成本的情况下，提高贴合良率。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种可正反识别手机背光模组的方法，通过识别机构识别手机背光模组的正反面图像，所述识别机构包括：
治具，其用于承载手机背光模组；
四个CCD摄像机，其分别位于手机背光模组四个直角的正上方，用于对手机背光模组正面的四个直角进行图像拍摄；
四个三角形棱镜，其分别嵌设于治具的四个直角处，用于对手机背光模组反面的四个直角进行图像反射；
驱动组件，其用于分别驱动左侧两个CCD摄像机或右侧两个CCD摄像机进行升降和平移，使左侧两个CCD摄像机接收左侧三角形棱镜的反射光线或右侧两个CCD摄像机接收右侧三角形棱镜的反射光线；
根据手机背光模组的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组的位置对正。
进一步地，所述根据手机背光模组的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组的位置对正，包括：
根据手机背光模组的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度；
通过手机背光模组的正反面图像的边缘坐标计算正反面图像的中心点以及坐标参数；
以矫正后玻璃盖板的坐标参数为参照，计算手机背光模组正反面图像的目标旋转角度；
根据UVW平台的坐标参数以及初始旋转角度、手机背光模组正反面图像的坐标参数以及目标旋转角度，计算手机背光模组和玻璃盖板之间的坐标偏差；
UVW平台根据位置偏差控制手机背光模组移动，使手机背光模组和玻璃盖板的位置进行对正。
进一步地，所述根据手机背光模组的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度，包括：
采用棋盘格标定板对CCD摄像机进行畸变矫正；
采用Sobel算子和Threshold算子提取手机背光模组图像边缘梯度信息，利用轮廓梯度相似性提取边缘信息；
采用几何边缘算法提取边缘信息与直线的相交点，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度。
进一步地，所述治具设置于工作台上，工作台上固定安装有支撑板，驱动组件固定安装于支撑板上。
进一步地，所述驱动组件包括水平驱动组件，水平驱动组件与支撑板固定连接，水平驱动组件的驱动端固定安装第一固定板，第一固定板的两侧对称安装有升降组件，升降组件上固定安装有第二固定板，两个CCD摄像机分别安装于第二固定板的两端，水平驱动组件和两个升降组件与PLC控制器电连接。
进一步地，所述水平驱动组件包括伺服电机和丝杆，伺服电机和丝杆驱动连接，伺服电机和丝杆与支撑板固定连接，丝杆的螺母座驱动连接有第一固定板，伺服电机与PLC控制器电连接。
进一步地，所述三角形棱镜的切面为长方形，所述三角形棱镜的侧面为等腰直角三角形，所述三角形棱镜的腰面为正方形，且三角形棱镜的腰面上涂覆有黑膜。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：首先，通过识别机构识别手机背光模组的正反面图像，在手机背光模组识别过程中，将手机背光模组置于治具上，且在治具的四个角落分别加了一个三角形棱镜，手机背光模组的四个直角分别位于四个三角形棱镜的区域，通过驱动机构对四个CCD摄像机的高度和平移位置的调整，接收三角形棱镜的180度反射，实现手机背光模组的正面和反面拍摄，既节省了一套视觉模组和一套运动模组，又能使设备空间尺寸不变；根据手机背光模组的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组的位置对正，在不提高成本的情况下，提高贴合良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的流程图；
图2为本发明根据手机背光模组的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组的位置对正的流程图；
图3为本发明根据手机背光模组的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度的流程图；
图4为本发明的结构示意图；
图5为本发明三棱镜的结构示意图；
图6为本发明的光路图。
附图标记：
1-工作台；2-支撑板；
11-治具；12-手机背光模组；13-三角形棱镜；21-伺服电机；22-丝杆；23-第一固定板；24-升降组件；25-第二固定板；26-CCD摄像机；
131-切面；132-腰面；133-侧面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参阅图1-图3所示，本实施例提供的一种可正反识别手机背光模组12的方法，通过识别机构识别手机背光模组12的正反面图像，所述识别机构包括治具11、四个CCD摄像机26、四个三角形棱镜13和驱动组件。
治具11用于承载手机背光模组12。
四个CCD摄像机26分别位于手机背光模组12四个直角的正上方，用于对手机背光模组12正面的四个直角进行图像拍摄。
四个三角形棱镜13分别嵌设于治具11的四个直角处，用于对手机背光模组12反面的四个直角进行图像反射，四个三角形棱镜13的上表面与治具11的上表面平齐。
驱动组件，用于分别驱动左侧两个CCD摄像机26或右侧两个CCD摄像机26进行升降和平移，使左侧两个CCD摄像机26接收左侧三角形棱镜13的反射光线或右侧两个CCD摄像机26接收右侧三角形棱镜13的反射光线，实现手机背光模组12的正面和反面拍摄，既节省了一套视觉模组和一套运动模组，又能使设备空间尺寸不变。
根据手机背光模组12的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组12的位置对正，在不提高成本的情况下，提高贴合良率。
在本实施例中，所述根据手机背光模组12的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组12的位置对正，包括：
根据手机背光模组12的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数(θY1，θY2，θX)以及初始旋转角度θ0。
通过手机背光模组12的正反面图像的边缘坐标计算正反面图像的中心点以及坐标参数(δY1，δY2，δX)。
以矫正后玻璃盖板的坐标参数为参照，计算手机背光模组12正反面图像的目标旋转角度δθ。
根据UVW平台的坐标参数以及初始旋转角度、手机背光模组12正反面图像的坐标参数以及目标旋转角度，计算手机背光模组12和玻璃盖板之间的坐标偏差(δv，δw，δu)，其中，δv＝Rcos(δθ+δY1+θ0)-Rcos(θY1+θ0)，δw＝Rcos(δθ+δY2+θ0)-Rcos(θY2+θ0)，δu＝Rcos(δθ+δX+θ0)-Rcos(θX+θ0)，R为旋转半径。
UVW平台根据位置偏差控制手机背光模组12移动，使手机背光模组12和玻璃盖板的位置进行对正，提高手机背光模组12和玻璃盖板对正的精确度。
在本实施例中，所述根据手机背光模组12的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度，包括：
采用棋盘格标定板对CCD摄像机26进行畸变矫正。
采用Sobel算子和Threshold算子提取手机背光模组12图像边缘梯度信息，利用轮廓梯度相似性提取边缘信息。
采用几何边缘算法提取边缘信息与直线的相交点，确定UVW平台的中心点、(θY1，θY2，θX)以及初始旋转角度θ0。
在本实施例中，所述治具11设置于工作台1上，工作台1上固定安装有支撑板2，驱动组件固定安装于支撑板2上。
参阅图4-图5所示，所述驱动组件包括水平驱动组件，水平驱动组件与支撑板2固定连接，水平驱动组件的驱动端固定安装第一固定板23，第一固定板23的两侧对称安装有升降组件24，升降组件24上固定安装有第二固定板25，两个CCD摄像机26分别安装于第二固定板25的两端，水平驱动组件和两个升降组件24与PLC控制器电连接。
在实际使用中，通过PLC控制器控制水平驱动组件带动四个CCD摄像机26水平移动，使四个CCD摄像机26分别位于四个三棱镜的正上方，实现对手机背光模组12正面的拍摄；以治具11的中心位置为基准，通过PLC控制器控制水平驱动组件带动四个CCD摄像机26向治具11的右侧移动，同时，使左侧的两个CCD摄像机26位于左侧两个三角形棱镜13的右侧，且通过PLC控制器控制左侧的升降组件24伸长，带动左侧的两个CCD摄像机26下降，便于接收三角形棱镜13两次全反射后的光信号，对手机背光模组12左侧两个直角的反面进行拍照。相反地，通过PLC控制器控制水平驱动组件带动四个CCD摄像机26向治具11的左侧移动，同时，使右侧的两个CCD摄像机26位于右侧两个三角形棱镜13的左侧，且通过PLC控制器控制右侧的升降组件24伸长，带动右侧的两个CCD摄像机26下降，便于接收三角形棱镜13两次全反射后的光信号，对手机背光模组12右侧两个直角的反面进行拍照，实现手机背光模组12反面的拍摄；水平驱动组件水平移动的距离以及升降组件24伸长或缩短的距离根据三角形棱镜13的大小以及手机背光模组12的大小计算得到；升降组件24选用电动伸缩杆或电缸。
在本实施例中，所述水平驱动组件包括伺服电机21和丝杆22，伺服电机21和丝杆22驱动连接，伺服电机21和丝杆22与支撑板2固定连接，丝杆22的螺母座驱动连接有第一固定板23，伺服电机21与PLC控制器电连接。
在实际使用中，PLC控制器控制伺服电机21的转动带动丝杆22的螺母座进行水平移动，实现控制第一固定板23的水平移动，从而实现带动CCD摄像机26的移动。
在本实施例中，所述三角形棱镜13的切面131为长方形，所述三角形棱镜13的侧面133为等腰直角三角形，所述三角形棱镜13的腰面132为正方形，且三角形棱镜13的腰面132上涂覆有黑膜，提高腰面132的全反射效果。三棱镜对手机背光模组12左侧两个直角反射的光路图如图6所示，手机背光模组12左侧的直角图像A入射到三棱镜的左侧投影成图像A1，经过三角形棱镜13左侧的腰面132的一次反射，投影成图像A2，然后，经三角形棱镜13右侧的腰面132的二次反射，投影成图像A3，最后，入射到CCD摄像机26的CCD芯片中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种可正反识别手机背光模组的方法，通过识别机构识别手机背光模组(12)的正反面图像，其特征在于，所述识别机构包括：
治具(11)，其用于承载手机背光模组(12)；
四个CCD摄像机(26)，其分别位于手机背光模组(12)四个直角的正上方，用于对手机背光模组(12)正面的四个直角进行图像拍摄；
四个三角形棱镜(13)，其分别嵌设于治具(11)的四个直角处，用于对手机背光模组(12)反面的四个直角进行图像反射；
驱动组件，其用于分别驱动左侧两个CCD摄像机(26)或右侧两个CCD摄像机(26)进行升降和平移，使左侧两个CCD摄像机(26)接收左侧三角形棱镜(13)的反射光线或右侧两个CCD摄像机(26)接收右侧三角形棱镜(13)的反射光线；
根据手机背光模组(12)的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组(12)的位置对正。
2.根据权利要求1所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述根据手机背光模组(12)的正反面图像进行玻璃盖板和手机背光模组(12)的位置对正，包括：
根据手机背光模组(12)的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度；
通过手机背光模组(12)的正反面图像的边缘坐标计算正反面图像的中心点以及坐标参数；
以矫正后玻璃盖板的坐标参数为参照，计算手机背光模组(12)正反面图像的目标旋转角度；
根据UVW平台的坐标参数以及初始旋转角度、手机背光模组(12)正反面图像的坐标参数以及目标旋转角度，计算手机背光模组(12)和玻璃盖板之间的坐标偏差；
UVW平台根据位置偏差控制手机背光模组(12)移动，使手机背光模组(12)和玻璃盖板的位置进行对正。
3.根据权利要求2所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述根据手机背光模组(12)的正反面图像进行UVW平台进行位置矫正，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度，包括：
采用棋盘格标定板对CCD摄像机(26)进行畸变矫正；
采用Sobel算子和Threshold算子提取手机背光模组(12)图像边缘梯度信息，利用轮廓梯度相似性提取边缘信息；
采用几何边缘算法提取边缘信息与直线的相交点，确定UVW平台的中心点、坐标参数以及初始旋转角度。
4.根据权利要求1所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述治具(11)设置于工作台(1)上，工作台(1)上固定安装有支撑板(2)，驱动组件固定安装于支撑板(2)上。
5.根据权利要求4所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述驱动组件包括水平驱动组件，水平驱动组件与支撑板(2)固定连接，水平驱动组件的驱动端固定安装第一固定板(23)，第一固定板(23)的两侧对称安装有升降组件(24)，升降组件(24)上固定安装有第二固定板(25)，两个CCD摄像机(26)分别安装于第二固定板(25)的两端，水平驱动组件和两个升降组件(24)与PLC控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述水平驱动组件包括伺服电机(21)和丝杆(22)，伺服电机(21)和丝杆(22)驱动连接，伺服电机(21)和丝杆(22)与支撑板(2)固定连接，丝杆(22)的螺母座驱动连接有第一固定板(23)，伺服电机(21)与PLC控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种可正反识别手机背光模组的方法，其特征在于，所述三角形棱镜(13)的切面(131)为长方形，所述三角形棱镜(13)的侧面(133)为等腰直角三角形，所述三角形棱镜(13)的腰面(132)为正方形，且三角形棱镜(13)的腰面(132)上涂覆有黑膜。
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