CN113310406B - 位置校正方法及位置校正设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种位置校正方法。位置校正方法用于校正工件的位置，工件形成有第一标记及第二标记，位置校正方法包括：利用第一成像装置以第一视场拍摄第一图像，且利用第二成像装置以第二视场拍摄第二图像，其中，第一视场小于第二视场；判断第一图像内是否包括第一标记的图像；若是，依据第一标记在第一图像内的位置，计算工件的一级位置偏差，及依据一级位置偏差对工件的位置进行第一校正；若否，判断第二图像内是否包括第二标记的图像；及若是，依据第二标记在第二图像内的位置，计算工件的二级位置偏差，及依据二级位置偏差对工件的位置进行第二校正，其中，第二校正的幅度大于第一校正的幅度。本申请还公开了一种位置校正设备。

Description

位置校正方法及位置校正设备

技术领域

本申请涉及对位技术领域，特别涉及一种位置校正方法及位置校正设备。

背景技术

目前，在面板、晶圆等元件的自动光学检测(Automated Optical Inspection,AOI)设备中，受限于传送元件的机械臂的位置精度，以及元件在机械臂的卡夹中的位置不确定性，导致机械臂将元件送入AOI设备后，元件的位置容易存在较大的偏移，导致AOI设备在检测元件上的缺陷，并定位缺陷位置时的准确性不高。

发明内容

本申请实施方式提供了一种位置校正方法及位置校正设备。

本申请实施方式的位置校正方法用于校正工件的位置，所述工件形成有第一标记及第二标记，所述位置校正方法包括：

利用第一成像装置以第一视场拍摄第一图像，且利用第二成像装置以第二视场拍摄第二图像，其中，所述第一成像装置对准所述第一标记的目标物理位置拍摄，所述第二成像装置对准所述第二标记的目标物理位置拍摄，所述第一视场小于所述第二视场；

判断所述第一图像内是否包括所述第一标记的图像；

若是，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，及依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正；

若否，判断所述第二图像内是否包括所述第二标记的图像；及

若是，依据所述第二标记在所述第二图像内的位置，计算所述工件的二级位置偏差，及依据所述二级位置偏差对所述工件的位置进行第二校正，其中，所述第二校正的幅度大于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，包括：

识别所述第一标记在所述第一图像内的当前位置；

计算所述当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差，所述目标图上位置为位于目标物理位置的所述第一标记在所述第一图像内的位置；及

依据所述图上位置偏差计算所述工件的物理偏转角度及偏移位移，作为所述一级位置偏差。

在某些实施方式中，在进行所述第一校正后，所述位置校正方法还包括：

切换所述第一成像装置的成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或切换所述第二成像装置的成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像，其中，所述第三视场小于所述第一视场；

依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据所述第二标记在重新拍摄的第二图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；及

依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，所述工件还形成有第三标记及第四标记，在进行所述第一校正后，所述位置校正方法还包括：

利用第三成像装置以第三视场拍摄第三图像，及/或利用第四成像装置以第三视场拍摄第四图像，其中，所述第三成像装置对准所述第三标记的目标物理位置拍摄，所述第四成像装置对准所述第四标记的目标物理位置拍摄，所述第三视场小于所述第一视场；

依据所述第三标记在所述第三图像内的位置，及/或依据所述第四标记在所述第四图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；及

依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，在进行所述第二校正后，所述位置校正方法还包括：

利用所述第一成像装置以所述第一视场重新拍摄第一图像；

判断重新拍摄的第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及

若是，依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，及依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正。

本申请实施方式的位置校正设备用于校正工件的位置，所述工件形成有第一标记及第二标记，所述位置校正设备包括：

第一成像装置，用于以第一视场拍摄第一图像，所述第一成像装置对准所述第一标记的目标物理位置拍摄；

第二成像装置，用于以第二视场拍摄第二图像，所述第二成像装置对准所述第二标记的目标物理位置拍摄，所述第一视场小于所述第二视场；

处理装置，用于判断所述第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及若是，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差；及

位置校正装置，用于依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正；

所述处理装置还用于在所述第一图像内不包括所述第一标记的图像时，判断所述第二图像内是否包括所述第二标记的图像；及若是，依据所述第二标记在所述第二图像内的位置，计算所述工件的二级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述二级位置偏差对所述工件的位置进行第二校正，所述第二校正的幅度大于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，所述处理装置还用于：

识别所述第一标记在所述第一图像内的当前位置；

计算所述当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差，所述目标图上位置为位于目标物理位置的所述第一标记在所述第一图像内的位置；及

依据所述图上位置偏差计算所述工件的物理偏转角度及偏移位移，作为所述一级位置偏差。

在某些实施方式中，在进行所述第一校正后，

所述第一成像装置还用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或所述第二成像装置还用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像，其中，所述第三视场小于所述第一视场；

所述处理装置还用于依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据所述第二标记在重新拍摄的第二图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，所述第一成像装置包括可变倍率镜头或物镜切换器，所述可变倍率镜头或所述物镜切换器用于将所述第一成像装置的视场在所述第一视场与所述第三视场之间切换；及/或

所述第二成像装置包括可变倍率镜头或物镜切换器，所述可变倍率镜头或所述物镜切换器用于将所述第二成像装置的视场在所述第二视场与所述第三视场之间切换。

在某些实施方式中，所述工件还形成有第三标记及第四标记，所述位置校正设备还包括：

第三成像装置，用于在进行所述第一校正后，以第三视场拍摄第三图像；及/或第四成像装置，用于在进行所述第一校正后以第三视场拍摄第四图像，其中，所述第三成像装置对准所述第三标记的目标物理位置拍摄，所述第四成像装置对准所述第四标记的目标物理位置拍摄，所述第三视场小于所述第一视场；

所述处理装置还用于依据所述第三标记在所述第三图像内的位置，及/或依据所述第四标记在所述第四图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

在某些实施方式中，在进行所述第二校正后，

所述第一成像装置还用于以所述第一视场重新拍摄第一图像；

所述处理装置还用于判断重新拍摄的第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及若是，依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正。

本申请实施方式的位置校正方法及位置校正装置中，在第一成像装置用较小的第一视场能够拍摄到第一标记时，依据一级位置偏差对工件进行第一校正，提高校正工件位置的效率；在第一成像装置用较小的第一视场不能够拍摄到第一标记时，采用第二成像装置用较大的第二视场拍摄的第二标记计算二级位置偏差，且依据二级位置偏差对工件进行较大幅度的第二校正，适用于工件发生较大位置偏差的情况，因此，工件的位置偏差能够被正确地检出，且根据位置偏差的程度不同，工件的位置能够被有效地校正，使得后续处理工件时的准确性更高。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的位置校正设备的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的工件的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的位置校正方法的流程示意图；

图4至图6是本申请某些实施方式的位置校正方法的原理示意图；

图7是本申请某些实施方式的位置校正方法的流程示意图；

图8-1及图8-2是本申请某些实施方式的位置校正方法的原理示意图；

图9是本申请某些实施方式的位置校正方法的流程示意图；

图10是本申请某些实施方式的位置校正设备的结构示意图；

图11至图13是本申请某些实施方式的位置校正方法的原理示意图；

图14及图15是本申请某些实施方式的位置校正方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

请参阅图1，本申请实施方式的位置校正设备100可用于校正工件200的位置。位置校正设备100包括第一成像装置10、第二成像装置20、处理装置30及位置校正装置40。

具体地，位置校正设备100可以是检测机台、或者制造机台的一部分，也可以是独立于检测机台或者制造机台的设备。工件200可以是任意需要进行位置校正的元件，例如工件200可以是显示面板、基板、晶圆、芯片、薄膜等元件，在此不作限制，本申请附图以工件200为面板为例进行示例性说明。工件200经过位置校正设备100校正位置后，可以进行后续的处理、制造、检测等工序，为了确保工件200能够正确地进行后续的工序，首先需要保证工件200的位置能够得到较准确，且快速地校正。

请结合图1及图2，工件200上可以形成有标记，标记可以形成在工件200的多个位置上，标记可以用来指示工件200当前的摆放姿态及位置。如图2所示的例子中，工件200在角部附件形成有多个标记，分别为第一标记201、第二标记202、第三标记203及第四标记204，标记中的每一个都可以用来指示工件200的位置及姿态，标记的形状为“+”字形。当然，图2所示的实施方式仅为一个示例，在其他的实施方式中，标记的数量也可以是一个或其他数量，标记的形状可以是任意形状，标记在工件200中的位置也可以依据工件200的具体情况进行设置，在此不作限制。例如，第一标记201与第二标记202设置在工件200的对角线上；又例如可以以工件200自身的边缘或者角点作为标记，而不需要额外再设计专门的标记图案。

第一成像装置10可以是相机，第一成像装置10可以是变焦相机或者定焦相机，在此不作限制。第一成像装置10可以设置成对准工件200上的某一标记的目标物理位置，使得只要该标记在目标物理位置或者目标物理位置附近，都可以由第一成像装置10拍摄到，可以理解，当该标记在目标物理位置时，说明工件200已经摆放到正确的位置，不需要对工件200的位置再进行校正，当该标记不在目标物理位置时，说明工件200尚未摆放到正确的位置，还需要对工件200的位置进行校正。在一个实施例中，第一成像装置10对准第一标记201的目标物理位置拍摄。

第二成像装置20也可以是相机，第二成像装置20可以是变焦相机或者定焦相机，在此不作限制。第二成像装置20也可以设置成对准工件200上的某一标记的目标物理位置，第一成像装置10与第二成像装置20可以分别对准工件200上的不同标记，也可以都对准同一个标记，在此不作限制。在一个实施例中，第二成像装置20对准第二标记202的目标物理位置拍摄。第一成像装置10与第二成像装置20可以设置在靠近工件200的上料口的位置，也可以设置在远离工件200的上料口的位置。

处理装置30可以是位置校正设备100中的处理单元，处理装置30可以用于向第一成像装置10、第二成像装置20及位置校正装置40发送控制指令，处理装置30也可以用于处理第一成像装置10或第二成像装置20拍摄得到的图像。

位置校正装置40可以用于依据控制指令，带动工件200运动，以使得工件200的位置得到校正。具体地，在一个例子中，位置校正装置40可以是设置在工件200周围的多个夹紧机构，多个夹紧机构可以从四周向中间逐渐靠拢，以带动工件200的位置摆正；在另一个例子中，位置校正装置40还可以是托举机构，托举机构将工件200向上托起后，转动或者移动工件200至目标位置，再将工件200放下，以实现工件200的位置摆正；在又一个例子中，位置校正装置40还可以是抓取机构，抓取机构将工件200抓取或吸取后，转动或移动工件200至目标位置，再将工件200放下，以实现工件200的位置摆正。当然，位置校正装置40的具体形态还可以是其他，在此不作限制。

请参阅图3，本申请实施方式的位置校正方法可以用于校正工件200的位置，位置校正方法包括步骤：

01：利用第一成像装置10以第一视场拍摄第一图像，且利用第二成像装置20以第二视场拍摄第二图像，其中，第一视场小于第二视场；

02：判断第一图像内是否包括第一标记201的图像；

03：若第一图像内包括第一标记201的图像，则依据第一标记201在第一图像内的位置，计算工件200的一级位置偏差，及依据一级位置偏差对工件200的位置进行第一校正；

04：若第一图像内不包括第一标记201的图像，则判断第二图像内是否包括第二标记202的图像；

05：若第二图像内包括第二标记202的图像，则依据第二标记202在第二图像内的位置，计算工件200的二级位置偏差，及依据二级位置偏差对工件200的位置进行第二校正，其中，第二校正的幅度大于第一校正的幅度。

请结合图1，本申请实施方式的位置校正设备100可用于实施本申请实施方式的位置校正方法，具体地，第一成像装置10可用于以第一视场拍摄第一图像，第二成像装置20可用于以第二视场拍摄第二图像，即，第一成像装置10与第二成像装置20可用于共同实施步骤01。处理装置30可用于判断第一图像内是否包括第一标记201的图像，及在第一图像内包括第一标记201的图像时，依据第一标记201在第一图像内的位置，计算工件200的一级位置偏差，即，处理装置30可用于实施步骤02及步骤03中的一部分步骤。位置校正装置40可用于依据一级位置偏差对工件200进行第一校正，即，位置校正装置40可用于实施步骤03中的另一部分步骤。

另外，处理装置30还用于在第一图像内不包括第一标记201的图像时，判断第二图像内是否包括第二标记202的图像；及在第二图像内包括第二标记202的图像时，依据第二标记202在第二图像内的位置，计算工件200的二级位置偏差，即，处理装置30还可用于实施步骤04及步骤05中的一部分步骤。位置校正装置40可用于依据二级位置偏差对工件200的位置进行第二校正，即，位置校正装置40可用于实施步骤05中的另一部分步骤。

具体地，在实施步骤01时，第一成像装置10以第一视场拍摄第一图像，第二成像装置20以第二视场拍摄第二图像，第一视场小于第二视场。诚如上述，第一成像装置10对准第一标记201的目标物理位置拍摄，第二成像装置20对准第二标记202的目标物理位置拍摄，分别拍摄得到的第一图像及第二图像可以作为后续分析工件200位置偏差的依据。其中，第一视场小于第二视场，在其他条件相同的情况下，第一图像拍摄的场景范围会小于第二图像拍摄的场景范围，通过第一成像装置10与第二成像装置20以不同的视场去拍摄标记，可以利用第一成像装置10与第二成像装置20分别拍摄得到的图像对工件200位置的偏差程度进行判断。另外，在第一成像装置10与第二成像装置20拍摄得到的图像的分辨率相同的情况下，依据第一图像分析得到的工件200位置偏差的精度较高，依据第二图像分析得到的工件200位置偏差的精度较低。

在实施步骤02时，判断第一图像内是否包括第一标记201的图像。可以理解，由于第一视场小于第二视场，如果第一图像中包括第一标记201，则说明工件200的位置偏差程度不会太大，不需要先进行大幅度的位置校正，如果第一图像中不包括第一标记201，则说明工件200的位置偏差较大，需要先进行大幅度的位置校正。因此，先行判断第一图像内是否包括第一标记201的图像，可以先了解工件200偏移的程度，再选择适宜的校正策略。需要说明的是，第一图像内包括第一标记201的图像，可以是指第一图像内拍摄到第一标记201的面积，足够用于依据第一图像来计算工件200的位置偏差，如果仅有少数像素捕捉到第一标记201图像，而导致不足以依据这些像素来计算工件200的位置偏差，则依然认为第一图像内不包括第一标记201的图像。

在实施步骤03时，若第一图像内包括第一标记201的图像，则依据第一标记201在第一图像内的位置，计算工件200的一级位置偏差，及依据一级位置偏差对工件200的位置进行第一校正。诚如上述，如果第一图像内包括第一标记201的图像，则可以直接以第一图像计算得到的一级位置偏差，去对工件200的位置进行第一校正，而不需要先进行下述的第二校正，使得在工件200的位置偏差不是太大的情况下，快速地对工件200进行高精度的校正，提高工件200位置校正的效率。在进行第一校正时，位置校正装置40带动工件200转动或者移动，以达到校正一级位置偏差的目的。请参阅图4所示的例子，第一视场V1的范围覆盖了第一标记201，第二视场V2的范围覆盖了第二标记202，在该状态下，第一图像内包括了第一标记201的图像，可以先依据第一图像计算得到一级位置偏差，并对工件200的位置进行第一校正，进行第一校正后的工件200呈如图5所示的状态。

在实施步骤04时，若第一图像内不包括第一标记201的图像，则判断第二图像内是否包括第二标记202的图像。第一图像内不包括第一标记201的图像，则说明不能直接得到精度较高的一级位置偏差，并进行第一校正，需要先减小工件200的位置偏差程度，此时，第二视场由于反映的场景范围较大，通过第二图像先较粗略地判断工件200的位置偏差，有利于后续进行位置校正。如图6所示的例子，第一视场V1的范围没有覆盖到第一标记201，第一图像内不包括第一标记201的图像，工件200的位置偏差较大，通过第一图像不能确定工件200的位置偏差。

在实施步骤05时，若第二图像内包括第二标记202的图像，则依据第二标记202在第二图像内的位置，计算工件200的二级位置偏差，及依据二级位置偏差对工件200的位置进行第二校正。其中，二级位置偏差为依据第二图像分析得到，二级位置偏差的精度可能不及一级位置偏差的精度，但二级位置偏差能够体现的偏差范围广，适于位置校正装置40依据二级位置偏差先进行第二校正，以大幅度地减小工件200的位置偏差，使得后续更容易进行更精确地位置校正。在进行第二校正时，位置校正装置40带动工件200转动或者移动，以达到校正二级位置偏差的目的。如图6所示的例子，第二视场V2的范围覆盖了第二标记202，第二图像内包括第二标记202的图像，可以先依据第二图像计算得到二级位置偏差，并对工件200的位置进行第二校正，进行第二校正后的工件200，可以校正到如图4所示的状态。

如果第一图像内不包括第一标记201的图像，且第二图像内也不包括第二标记202的图像，则说明工件200的位置偏差非常大，需要进行人工先进行干预后才能进行校正，或者说明在位置校正设备100中并没有放置任何工件200，或者位置校正设备100本身出现了故障等异常情况，在这些情况下，位置校正设备100可以发出预设的警报信号，以提示用户进行检查。

因此，本申请实施方式的位置校正方法及位置校正装置40中，在第一成像装置10用较小的第一视场能够拍摄到第一标记201时，依据一级位置偏差对工件200进行第一校正，提高校正工件200位置的效率；在第一成像装置10用较小的第一视场不能够拍摄到第一标记201时，采用第二成像装置20用较大的第二视场拍摄的第二标记202计算二级位置偏差，且依据二级位置偏差对工件200进行较大幅度的第二校正，适用于工件200发生较大位置偏差的情况，因此，工件200的位置偏差能够被正确地检出，且根据位置偏差的程度不同，工件200的位置能够被有效地校正，使得后续处理工件200时的准确性更高。

请参阅图7，在某些实施方式中，步骤03中：依据第一标记201在第一图像内的位置，计算工件200的一级位置偏差，包括步骤：

031：识别第一标记201在第一图像内的当前位置；

032：计算当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差，目标图上位置为位于目标物理位置的第一标记201在第一图像内的位置；及

033：依据图上位置偏差计算工件200的物理偏转角度及偏移位移，作为一级位置偏差。

请结合图1，在某些实施方式中，位置校正设备100中的处理装置30还可用于：识别第一标记201在第一图像内的当前位置；计算当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差；及依据图上位置偏差计算工件200的物理偏转角度及偏移位移，作为一级位置偏差，即，处理装置30还可用于实施步骤031、步骤032及步骤033。

通过分析第一图像就可以计算出工件200的物理偏转角度及偏移位移，在得到一级位置偏差时，不需要对第一标记201进行多次成像，也不需要在计算的过程中对工件200进行旋转或移动，计算的效率较高。

具体地，在步骤031中，识别第一标记201在第一图像内的当前位置，其中，第一标记201的形状、颜色、尺寸等信息为已知，处理装置30结合第一标记201自身的信息，依据图像识别算法，识别第一图像内的第一标记201所在的当前位置。当前位置可以包括在第一图像中，第一标记201的中心所在的位置、第一标记201自身的旋转角度、第一标记201上特征点的位置、第一标记201上特征边的延伸方向等信息，依据这些信息可以定义第一标记201的任意特征在第一图像中的图上位置。

在步骤032中，计算当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差。第一标记201在第一图像内的目标图上位置，指的是在工件200的位置没有偏差时，通过第一成像装置10以第一视场拍摄得到的第一图像内，第一标记201的图上位置。可以理解，通过将当前位置与目标图上位置进行比较分析，可以得出第一标记201在图上的位置偏差，具体地，该图上的位置偏差可以包括物理偏转角度及偏移位移。

具体的比较分析方法可以如图8-1及图8-2所示，其中，图8-1为第一图像的示意图，第一标记201’为虚拟的位于目标图上位置的第一标记201’，在实际拍得的第一图像中并不存在，仅用于在图中示意说明。当前的第一标记201的图像如图8-1中实线部分的“+”号所示，通过比较虚拟的第一标记201’的特征边，与当前的第一标记201的特征边之间的相对倾斜方向，可以得到第一标记201在图上的偏转角度为夹角θ，可以使工件200旋转θ角度，以补偿第一标记201的偏转，其中，在图8-1与图8-2的例子中，第一标记201需要绕工件200的中心逆时针旋转θ角度，当然，还可能存在需要绕工件200的中心顺时针旋转θ角度的情形，可以依据夹角θ的具体分布方向确定。请参阅图8-2，图8-2为假想图8-1中的第一标记201绕工件200的中心旋转θ角度后，第一标记201在第一图像中呈现的状态，由于旋转了θ角度，第一标记201不再相对于第一标记201’存在偏转角度，而第一标记201仍相对于第一标记201’有相对偏移位移，此时，计算第一标记201与第一标记201’之间图上偏移量及偏移方向，可以得到表征图上偏移位移的向量A。因此，可以用计算得到的夹角θ及向量A表征图上位置偏差。当然，依据第一标记201的当前位置与目标图上位置计算图上位置偏差的方式还可能有其他，图8-1及图8-2所示仅为举例说明，不应理解为对本申请实施方式的限制。

在步骤033中，根据图上位置偏差计算工件200的物理偏转角度及偏移位移，作为一级位置偏差。具体地，第一成像装置10拍摄第一图像时的放大倍率为已知，即，第一图像的比例尺也为已知，通过步骤032计算得到的图上位置偏差，以及比例尺，可以计算得到工件200的物理偏转角度及偏移位移。

需要说明的是，步骤031、步骤032及步骤033中公开的用于计算第一位置偏差的方法，经过适应性的调整后，也可以用于计算第二位置偏差，例如，可以先后通过实施步骤：识别第二标记202在第二图像内的当前位置；计算当前位置，与第二标记202在第二图像内的目标图上位置之间的图上位置偏差；及依据图上位置偏差计算工件200的物理偏转角度及偏移位移，作为二级位置偏差，以计算得到第二位置偏差，具体的计算方法，请参阅上述对步骤031、步骤032及步骤033的说明，在此不再赘述。

请参阅图9，在某些实施方式中，在进行第一校正后，位置校正方法还包括步骤：

06：切换第一成像装置10的成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或切换第二成像装置20的成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像，其中，第三视场小于第一视场；

07：依据第一标记201在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据第二标记202在重新拍摄的第二图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差；及

08：依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正，其中，第三校正的幅度小于第一校正的幅度。

请结合图1，在某些实施方式中，在进行第一校正后，第一成像装置10还可用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或第二成像装置20还可用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像；即，第一成像装置10及/或第二成像装置20可用于实施步骤06。处理装置30还可用于依据第一标记201在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或第二标记202在重新拍摄的第二图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差；即，处理装置30还可用于实施步骤07。位置校正装置40还可用于依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正，第三校正的幅度小于第一校正的幅度；即，位置校正装置40还可用于实施步骤08。

在进行第一校正后，工件200的位置已经得到的一定的校正，此时可以通过更小的第三视场拍摄第一标记201或第二标记202，以进一步得到精度更高的第三位置偏差，再依据第三位置偏差对工件200的位置进行第三校正后，工件200的位置得到更精确的校正，为后续对工件200进行准确地处理或者检测提供基础。同时，由于都是利用第一成像装置10或第二成像装置20拍摄图像，不需要再设置其余的成像装置，减少了位置校正设备100的器件的数量，使得位置校正设备100的结构简单，成本降低。

具体地，在实施步骤06时，第一成像装置10的视场可以进行切换，例如从第一视场切换至第三视场，当然，第一成像装置10也可以切换至其他视场，在此不作限制，由于第一成像装置10拍摄得到的图像的分辨率不变，当视场切换至更小的第三视场时，重新拍摄得到的第一图像的精度更高，体现的细节更多，因此，可以通过分析重新拍摄得到的第一图像，以得到更精确的位置偏差。第二成像装置20的视场也可以进行切换，例如从第二视场切换至第三视场，当然，第二成像装置20也可以切换至其他视场，在此不作限制，同理，也可以通过分析重新拍摄得到的第二图像，以得到更精确的位置偏差。

在实施步骤06时，可以仅利用第一成像装置10以第三视场重新采集第一图像，也可以仅利用第二成像装置20以第三视场重新采集第二图像，以减少第一成像装置10或第二成像装置20的使用次数；当然，也可以同时利用第一成像装置10以第三视场重新采集第一图像，且利用第二成像装置20以第三视场重新采集第二图像，以使得后续可以同时分析重新采集的第一图像及第二图像，以得到更准确的三级位置偏差。如图5所示的例子中，工件200从图4的状态经过第一校正后，工件200的位置呈图5所示，图5中，第一标记201处于第一成像装置10的第三视场V3覆盖的范围内，第一成像装置10以第三视场V3可以重新拍摄包括第一标记201的第一图像，第二标记202处于第二成像装置20的第三视场V3覆盖的范围内，第二成像装置20以第三视场V3可以重新拍摄包括第二标记202的第二图像。

在一个例子中，第一成像装置10可以包括可变倍率镜头，通过可变倍率镜头，可以实现将第一成像装置10的视场在第一视场与第三视场之间切换。在另一个例子中，第一成像装置10可以包括物镜切换器，物镜切换器可以将多个备用物镜中的任意一个，切换至第一成像装置10的成像光路中，以使得物镜切换器也可以用于将第一成像装置10的视场在第一视场与第三视场之间切换。在又一个例子中，第一成像装置10同时包括上述的可变倍率镜头及物镜切换器，二者共同作用以实现将第一成像装置10的视场在第一视场与第三视场之间切换。

同理，第二成像装置20也只可以包括可变倍率镜头与物镜切换器中的一个或者两个，以用于将第二成像装置20的视场在第二视场与第三视场之间切换。

在实施步骤07时，依据第一标记201在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据第二标记202在重新拍摄的第二图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差。其中，在仅重新拍摄第一图像时，依据第一图像计算三级位置偏差的方法，以及仅重新拍摄第二图像时，依据第二图像计算三级位置偏差的方法，可以参阅上述步骤031、步骤032及步骤033中公开的用于计算第一位置偏差的方法，在此不再赘述。

如果实施步骤07时，重新拍摄了第一图像，且重新拍摄了第二图像，则在一个例子中，可以先分别依据第一图像计算一个三级位置偏差，依据第二图像计算一个三级位置偏差，再将计算得到的两个三级位置偏差求平均，以减小单个图像的计算误差、单个成像装置的硬件误差等的影响；在另一个例子中，可以先将重新拍摄的第一图像与重新拍摄的第二图像进行融合，例如将相同图上位置的像素值求平均，或者将其中一个图像进行中心对称处理后，再将相同图上位置的像素值求平均等，再依据融合后的图像计算三级位置偏差；在又一个例子中，可以依据预设的条件，先从重新拍摄的第一图像与重新拍摄的第二图像中选取出成像质量较佳的一个图像，例如清晰度较好的图像，或者对比度较高的图像等，再依据该选取出的图像计算三级位置偏差。

在实施步骤08时，依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正，其中，第三校正的幅度小于第一校正的幅度。经过第一校正后，工件200的位置已经接近于标准位置，再进行精度更高的第三校正，可以使得工件200的位置进一步接近于标准位置，提高位置校正的准确性。

请参阅图10，在某些实施方式中，位置校正设备100还包括第三成像装置50与第四成像装置60中的至少一个。第三成像装置50对准第三标记203的目标物理位置拍摄，第四成像装置60对准第四标记204的目标物理位置拍摄。

此时，以图10及图11所示的例子为例，第一成像装置10、第二成像装置20、第三成像装置50及第四成像装置60可以分别与第一标记201、第二标记202、第三标记203及第四标记204的目标物理位置一一对应地对准。需要进行第一校正的工件200的位置如图11所示，经过第一校正后，工件200的位置如图12所示，需要进行第二校正的工件200的位置如图13所示，具体如何判断需要进行第一校正或第二校正，以及如何进行第一校正及第二校正，请参阅对上述步骤的描述，在此不再赘述。

请参阅图14，在某些实施方式中，在进行第一校正后，位置校正方法还包括步骤：

09：利用第三成像装置50以第三视场拍摄第三图像，及/或利用第四成像装置60以第三视场拍摄第四图像，第三视场小于第一视场；

010：依据第三标记203在第三图像内的位置；及/或依据第四标记204在第四图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差；及

011：依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正，其中，第三校正的幅度小于第一校正的幅度。

请参阅图10，在某些实施方式中，第三成像装置50可用于在进行第一校正后，以第三视场拍摄第三图像，及/或第四成像装置60可用于在进行第一校正后以第三视场拍摄第四图像；即，第三成像装置50及/或第四成像装置60可用于实施步骤09。处理装置30可用于依据第三标记203在第三图像内的位置，及/或依据第四标记204在第四图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差；即，处理装置30可用于实施步骤010。位置校正装置40可用于依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正；即，位置校正装置40可用于实施步骤011。

具体地，在实施步骤09时，第三成像装置50以第三视场拍摄第三图像，及/或利用第四成像装置60以第三视场拍摄第四图像，由于第三视场小于第一视场，第三成像装置50及第四成像装置60可以以更大的倍率拍摄标记，得到的第三图像及第四图像能够体现的细节更多，能够用于精度更高的位置偏差的分析。另外，此时第一成像装置10、第二成像装置20、第三成像装置50及第四成像装置60都可以是固定像素、固定倍率、固定视场的相机，在实施位置校正方法的过程中，也不需要对第一成像装置10、第二成像装置20、第三成像装置50及第四成像装置60进行参数的调节，简化控制流程。当然，拍摄第三图像与拍摄第四图像，可以是择一进行的，也可以是二者都进行的，在此不作限制。

在实施步骤010时，依据第三标记203在第三图像内的位置；及/或依据第四标记204在第四图像内的位置，计算工件200的三级位置偏差。其中，仅依据第三图像计算三级偏差的方法，以及仅依据第四图像计算三级偏差的方法，可以参阅上述步骤031、步骤032及步骤033中公开的用于计算第一位置偏差的方法，在此不再赘述。

如果实施步骤010时，拍摄了第三图像，且拍摄了第四图像，则在一个例子中，可以先分别依据第三图像计算一个三级位置偏差，依据第四图像计算一个三级位置偏差，再将计算得到的两个三级位置偏差求平均，以减小单个图像的计算误差、单个成像装置的硬件误差等的影响；在另一个例子中，可以先将第三图像与第四图像进行融合，例如将相同图上位置的像素值求平均，或者将其中一个图像进行中心对称处理后，再将相同图上位置的像素值求平均等，再依据融合后的图像计算三级位置偏差；在又一个例子中，可以依据预设的条件，先从第三图像与第四图像中选取出成像质量较佳的一个图像，例如清晰度较好的图像，或者对比度较高的图像等，再依据该选取出的图像计算三级位置偏差。

在实施步骤011时，依据三级位置偏差对工件200的位置进行第三校正，其中，第三校正的幅度小于第一校正的幅度。经过第一校正后，工件200的位置已经接近于标准位置，再进行精度更高的第三校正，可以使得工件200的位置进一步接近于标准位置，提高位置校正的准确性。

请参阅图15，在某些实施方式中，在进行第二校正后，位置校正方法还包括步骤012：利用第一成像装置10以第一视场重新拍摄第一图像；在实施步骤012后，再次实施步骤02及步骤03。

请结合图1及图10，在某些实施方式中，在进行第二校正后，第一成像装置10还用于以第一视场重新拍摄第一图像，即，第一成像装置10还可用于实施步骤012。处理装置30还用于判断重新拍摄的第一图像内是否包括第一标记201的图像；及若是，依据第一标记201在重新拍摄的第一图像内的位置，计算工件200的一级位置偏差，即，处理装置30还用于再次实施步骤02及步骤03中的一部分。位置校正装置40还用于依据所述一级位置偏差对所述工件200的位置进行第一校正，即，位置校正装置40还用于再次实施步骤03中的另一部分。

由于二级位置偏差的精度较一级位置偏差的精度低，第二校正的幅度较第一校正的幅度大，在进行第二校正后，工件200可能还存在一级位置偏差，因此，再重新拍摄第一图像，并依据重新拍摄的第一图像进行第一校正后，可以将工件200的位置偏差减小。

具体地，实施步骤012、再次实施步骤02及步骤03的说明可以参阅以上描述，在此不再赘述。

综上，本申请实施方式的位置校正方法及位置校正装置40中，在第一成像装置10用较小的第一视场能够拍摄到第一标记201时，依据一级位置偏差对工件200进行第一校正，提高校正工件200位置的效率；在第一成像装置10用较小的第一视场不能够拍摄到第一标记201时，采用第二成像装置20用较大的第二视场拍摄的第二标记202计算二级位置偏差，且依据二级位置偏差对工件200进行较大幅度的第二校正，适用于工件200发生较大位置偏差的情况，因此，工件200的位置偏差能够被正确地检出，且根据位置偏差的程度不同，工件200的位置能够被有效地校正，使得后续处理工件200时的准确性更高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种位置校正方法，其特征在于，用于校正工件的位置，所述工件形成有第一标记及第二标记，所述位置校正方法包括：

利用第一成像装置以第一视场拍摄第一图像，且利用第二成像装置以第二视场拍摄第二图像，其中，所述第一成像装置对准所述第一标记的目标物理位置拍摄，所述第二成像装置对准所述第二标记的目标物理位置拍摄，所述第一视场小于所述第二视场；

判断所述第一图像内是否包括所述第一标记的图像；

若是，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，及依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正；

若否，判断所述第二图像内是否包括所述第二标记的图像；及

若是，依据所述第二标记在所述第二图像内的位置，计算所述工件的二级位置偏差，及依据所述二级位置偏差对所述工件的位置进行第二校正，其中，所述第二校正的幅度大于所述第一校正的幅度；

在进行所述第二校正后，所述位置校正方法还包括：

利用所述第一成像装置以所述第一视场重新拍摄第一图像；

判断重新拍摄的第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及

若是，依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，及依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正。

2.根据权利要求1所述的位置校正方法，其特征在于，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差，包括：

识别所述第一标记在所述第一图像内的当前位置；

计算所述当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差，所述目标图上位置为位于目标物理位置的所述第一标记在所述第一图像内的位置；及

依据所述图上位置偏差计算所述工件的物理偏转角度及偏移位移，作为所述一级位置偏差。

3.根据权利要求1或2所述的位置校正方法，其特征在于，在进行所述第一校正后，所述位置校正方法还包括：

切换所述第一成像装置的成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或切换所述第二成像装置的成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像，其中，所述第三视场小于所述第一视场；

依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据所述第二标记在重新拍摄的第二图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；及

依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

4.根据权利要求1或2所述的位置校正方法，其特征在于，所述工件还形成有第三标记及第四标记，在进行所述第一校正后，所述位置校正方法还包括：

利用第三成像装置以第三视场拍摄第三图像，及/或利用第四成像装置以第三视场拍摄第四图像，其中，所述第三成像装置对准所述第三标记的目标物理位置拍摄，所述第四成像装置对准所述第四标记的目标物理位置拍摄，所述第三视场小于所述第一视场；

依据所述第三标记在所述第三图像内的位置，及/或依据所述第四标记在所述第四图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；及

依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

5.一种位置校正设备，其特征在于，用于校正工件的位置，所述工件形成有第一标记及第二标记，所述位置校正设备包括：

第一成像装置，用于以第一视场拍摄第一图像，所述第一成像装置对准所述第一标记的目标物理位置拍摄；

第二成像装置，用于以第二视场拍摄第二图像，所述第二成像装置对准所述第二标记的目标物理位置拍摄，所述第一视场小于所述第二视场；

处理装置，用于判断所述第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及若是，依据所述第一标记在所述第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差；及

位置校正装置，用于依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正；

所述处理装置还用于在所述第一图像内不包括所述第一标记的图像时，判断所述第二图像内是否包括所述第二标记的图像；及若是，依据所述第二标记在所述第二图像内的位置，计算所述工件的二级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述二级位置偏差对所述工件的位置进行第二校正，所述第二校正的幅度大于所述第一校正的幅度；

在进行所述第二校正后，

所述第一成像装置还用于以所述第一视场重新拍摄第一图像；

所述处理装置还用于判断重新拍摄的第一图像内是否包括所述第一标记的图像；及若是，依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，计算所述工件的一级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述一级位置偏差对所述工件的位置进行第一校正。

6.根据权利要求5所述的位置校正设备，其特征在于，所述处理装置还用于：

识别所述第一标记在所述第一图像内的当前位置；

计算所述当前位置与目标图上位置之间的图上位置偏差，所述目标图上位置为位于目标物理位置的所述第一标记在所述第一图像内的位置；及

依据所述图上位置偏差计算所述工件的物理偏转角度及偏移位移，作为所述一级位置偏差。

7.根据权利要求5或6所述的位置校正设备，其特征在于，在进行所述第一校正后，

所述第一成像装置还用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第一图像；及/或所述第二成像装置还用于切换成像参数至第三视场，并重新拍摄第二图像，其中，所述第三视场小于所述第一视场；

所述处理装置还用于依据所述第一标记在重新拍摄的第一图像内的位置，及/或依据所述第二标记在重新拍摄的第二图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

8.根据权利要求7所述的位置校正设备，其特征在于，所述第一成像装置包括可变倍率镜头或物镜切换器，所述可变倍率镜头或所述物镜切换器用于将所述第一成像装置的视场在所述第一视场与所述第三视场之间切换；及/或

所述第二成像装置包括可变倍率镜头或物镜切换器，所述可变倍率镜头或所述物镜切换器用于将所述第二成像装置的视场在所述第二视场与所述第三视场之间切换。

9.根据权利要求5或6所述的位置校正设备，其特征在于，所述工件还形成有第三标记及第四标记，所述位置校正设备还包括：

第三成像装置，用于在进行所述第一校正后，以第三视场拍摄第三图像；及/或第四成像装置，用于在进行所述第一校正后以第三视场拍摄第四图像，其中，所述第三成像装置对准所述第三标记的目标物理位置拍摄，所述第四成像装置对准所述第四标记的目标物理位置拍摄，所述第三视场小于所述第一视场；

所述处理装置还用于依据所述第三标记在所述第三图像内的位置，及/或依据所述第四标记在所述第四图像内的位置，计算所述工件的三级位置偏差；

所述位置校正装置还用于依据所述三级位置偏差对所述工件的位置进行第三校正，其中，

所述第三校正的幅度小于所述第一校正的幅度。

Images