CN113610919B - 一种粘尘装置的姿态校正方法和粘尘装置的姿态校正系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种粘尘装置的姿态校正方法，所述粘尘装置包括粘尘头，所述方法包括：夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方；所述相机对所述粘尘装置进行取像，并将图像传输至存储器和/或处理器；所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度；所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿。本发明实施例通过对粘尘装置进行检测获得粘尘装置的偏移值，然后让控制粘尘装置的夹持装置对粘尘装置基于偏移值进行相应的补偿校正，从而实现稳定可靠的粘尘，保证被除尘产品的产品质量。

Description

一种粘尘装置的姿态校正方法和粘尘装置的姿态校正系统

技术领域

本发明实施例涉及自动控制领域，特别涉及一种粘尘装置的姿态校正方法和粘尘装置的姿态校正系统。

背景技术

在半导体AOI检测行业，微型摄像头是市场中很重要且很常见的一种元器件。由于摄像头模组的特殊性，需要在生产过程中保证摄像头模组芯片上晶元的无尘状态，避免影响其质量。在目前市面上的产品中，是通过机械结构控制粘尘装置进行按压做粘尘处理，但是由于生产机器本身造成的震动，机械结构运动精度影响等原因，会导致粘尘装置不可避免的发生一定程度的位置偏移或者转动，在这种情况下除尘会对晶元造成破坏或者无法正确除尘。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种粘尘装置的姿态校正方法和粘尘装置的姿态校正系统，实现稳定可靠的粘尘，保证被除尘产品的产品质量。

第一方面，提供一种粘尘装置的姿态校正方法，所述粘尘装置包括粘尘头，所述方法包括：

夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方；

所述相机在每次所述等距运动结束时对所述粘尘装置进行取像，获取所述粘尘装置的图像，并将所述图像传输至存储器和/或处理器；

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度，所述垂直偏转角度为粘尘头中心相对于第一方向的偏转角度，所述第一方向为垂直所述相机所在平面的方向；

所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿；

在一些实施例中，在所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿之后，所述方法还包括：

夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方；

所述相机对所述粘尘装置进行取像，获取所述粘尘装置的图像，并将所述图像传输至存储器和/或处理器；

所述处理器基于获取的图像获得第一位置偏移坐标，所述第一位置偏移坐标为所述粘尘头中心坐标与所述相机中心坐标的偏移坐标。

在一些实施例中，所述夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，具体包括：

所述夹持装置从第二位置通过滑动轨道水平和垂直运动移动至第三位置；

松开所述夹持装置的夹爪，并经过水平运动将所述夹持装置由所述第三位置移动至第四位置，夹紧所述夹爪，从而夹住所述粘尘装置；

所述夹持装置做垂直向上的运动由所述第四位置移动至第五位置；

所述夹持装置经水平运动由所述第五位置移动至第六位置；

所述夹持装置经水平和垂直运动由所述第六位置移动至所述第一位置。

在一些实施例中，所述粘尘装置还包括连接杆，所设粘尘头设置于所述连接杆；

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度，包括：

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的第二位置偏移坐标，所述第二位置偏移坐标为所述粘尘头中心的像素坐标于所述图像中心的像素坐标的距离；

所述处理器基于所述第二位置偏移坐标获取第一长度M，所述第一长度M为所述粘尘装置的实际长度L在相机镜头所在平面的投影长度，所述粘尘装置的实际长度L为所述粘尘头中心至所述连接杆末端的距离；

所述处理器基于所述第一长度M和所述实际长度L计算出所述粘尘装置的垂直偏转角度。

在一些实施例中，所述处理器基于获取的图像获得第一位置偏移坐标，具体包括：

对所述图像进行分割，获取粘尘头图像；

确定所述粘尘头图像中所述粘尘头中心的像素坐标；

基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取所述粘尘头的像素偏移坐标；

基于所述像素偏移坐标获得所述第一位置偏移坐标。

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的第二位置偏移坐标，具体包括：

对所述图像进行分割，获取粘尘头图像；

确定所述粘尘头图像中所述粘尘头中心的像素坐标；

基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取所述第二位移偏移坐标。

在一些实施例中，所述处理器基于所述第一长度M和所述实际长度L计算出所述粘尘装置的垂直偏转角度，具体包括：

根据以下公式获取所述垂直偏转角度：

sinθ＝M/L，其中，θ为所述垂直偏转角度。

在一些实施例中，所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿，具体包括：

根据偏转角度θ，所述夹持装置控制所述粘尘装置做-θ的角度校正进行补偿。

在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述第一位置偏移坐标调整所述粘尘装置与被粘尘产品的相对位置，以进行位置偏移补偿，所述被粘尘产品由载具装载。

第二方面，提供一种粘尘装置的姿态校正系统，所述系统包括：相机、夹持装置、粘尘套筒、存储器、处理器和至少一个粘尘装置；

所述相机用于为所述粘尘装置的粘尘头进行取像，生成图像；

所述夹持装置包含一个夹爪头以及可供所述夹爪头水平和垂直运动的滑动轨道，用于控制所述粘尘装置运动；

所述粘尘套筒用于存放至少一个所述粘尘装置；

所述粘尘装置用于为微型摄像头除尘；

所述存储器与所述处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述姿态校正系统执行上述的方法。

第三方面，提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被所述计算机执行时，使所述计算机执行上述的方法。

本申请实施例与现有技术相比，至少具有以下有益效果：通过对粘尘装置进行检测获得粘尘装置的偏移值，然后让控制粘尘装置的夹持装置对粘尘装置基于偏移值进行相应的补偿校正，从而实现稳定可靠的粘尘，保证被除尘产品的产品质量。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明一实施例中姿态校正系统的硬件结构图；

图2是本发明一实施例中姿态校正系统的存储器和处理器的结构示意图；

图3是本发明一种粘尘装置的姿态校正方法一实施例的流程图；

图4是本发明一实施例中的夹持装置的运动控制步骤示意图；

图5是本发明一种粘尘装置的姿态校正方法又一实施例的流程图；

图6是图3中S203的流程图；

图7是本发明一种粘尘装置的侧视简图及粘尘装置图像的示意图；

图8是本发明一种粘尘装置的姿态校正方法又一实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1和图2，图1是本发明实施方式提供的一种粘尘装置的姿态校正系统的硬件结构示意图，该校正系统包括相机10、夹持装置11、粘尘套筒12、粘尘装置13、处理器14和存储器15，其中，处理器14和存储器15置于夹持装置11内。粘尘套筒12用于放置多个粘尘装置13，在一些实施例中，夹持装置11为夹爪装置，所述粘尘装置13为粘尘棒，粘尘棒末端具有以粘尘特性材料制作的圆形粘尘头，通过将粘尘头不断的对被除尘产品进行轻度按压，从而实现除尘功能。

由于生产机器本身造成的震动，机械结构运动精度影响等原因，会导致粘尘装置不可避免的发生一定程度的位置偏移或者转动，在这种情况下除尘会对被除尘产品(如摄像头模组芯片上的晶元)造成破坏或者无法有效除尘。因此，在执行除尘操作前需要先对粘尘装置进行姿态校正，确保粘尘装置处于正常的位置。

在进行粘尘装置姿态校正时，夹持装置11从预设初始原点位置运动到粘尘套筒12的特定位置，夹住粘尘装置13(为了方便理解，以下以沾尘装置为粘尘棒举例说明)后运动至相机10正上方预设位置，并由相机10进行一次取像，获取其RGBA图像，并将所述图片数据存储于处理器14和/或存储器15中，处理器14通过图像以及结合粘尘装置粘尘头中心至粘尘装置连接杆末端的实际长度，计算出粘尘装置13的偏移量，再根据所述计算值控制夹持装置11对粘尘装置13进行补偿校正，从而实现稳定可靠的粘尘，保证被除尘产品的产品质量。

其中，处理器14可以为一个或多个，图2中以一个处理器14为例。处理器14和存储器15可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。处理器14可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)设备等。处理器14还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器、或者任何其它此类配置。

其中，存储器15作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器14通过运行存储在存储器15中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行本发明任一实施例的粘尘装置的姿态校正方法。

存储器15可以包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；数据存储区可存储采集数据、处理数据等。

本发明实施例还提供了一种粘尘装置的姿态校正方法，可以应用于图1所示的姿态校正系统，如图3所示，所述方法包括：

S201：夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方。

在一些实施例中，请参考图4，图4示出了一种夹持装置的运动控制步骤。控制夹持装置从第二位置通过滑动轨道水平和垂直运动移动至第三位置，然后松开夹爪，并经过水平运动从第三位置移动至第四位置，然后夹紧夹爪夹住粘尘装置，然后做垂直向上的运动由第四位置移动至第五位置，后经水平运动由第五位置移动至第六位置，然后夹爪经水平和垂直运动由第六位置运动至第一位置。

所述第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置和第六位置均为预设值，可根据实际需要进行具体的调整，通常第二位置为基准位，是夹持装置的预设初始位置，亦即，夹持装置在准备工作状态时处于该位置；第三位置为夹/放笔等待位置，夹持装置运动至此处，做好夹取粘尘装置的准备；第四位置为夹/放笔位置，即粘尘装置所在位置，当夹持装置接收到夹取粘尘装置的指令后，松开夹爪，运动至此处后夹紧夹爪，从而夹住粘尘装置；第五位置为提落位置，当夹持装置夹住粘尘装置后，为了获得更大的活动空间，做垂直向上运动移动至提落位置；第六位置为停笔位置，夹持装置移动至该位置，等待校准命令；第一位置为校准位，位于相机正上方，当夹持装置运动接收到校准命令后，移动到该位置，以完成校准过程。

S202：所述相机对所述粘尘装置进行取像，获取所述粘尘装置的图像，并将所述图像传输至存储器和/或处理器。

具体的，相机获得RGBA格式的图片样本，每张图片样本中均包含粘尘装置相对于相机镜头水平方向的投影信息。

S203：所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度，所述垂直偏转角度为所述粘尘装置的粘尘头中心相对于第一方向的偏转角度，所述第一方向为垂直所述相机所在平面的方向。

S204：所述夹持装置根据所述偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿。

具体的，在一些实施例中，根据偏转角度θ，所述夹持装置控制所述粘尘装置做-θ的角度校正进行补偿。由于进行偏转角度校正后，所述粘尘头中心与所述相机中心坐标的偏移坐标会发生改变，因此，需要在进行偏转角度校正后，重新计算所述粘尘头中心与所述相机中心坐标的偏移坐标，以达到精准的校正。

在一些实施例中，当偏转角度小于设定阈值时，不进行偏转角度校正操作；在其他一些实施例中，偏转角度校正操作只需进行到角度偏转小于设定阈值即可结束。

在一些实施例中，如图5所示，所述方法还包括：

S205：再次执行步骤S201-S202，所述处理器基于获取的图像获得第一位置偏移坐标，所述第一位置偏移坐标为所述粘尘头中心与所述相机中心坐标的偏移坐标。

具体的，将所述图像进行分割，获取粘尘头图像；确定所述粘尘头图像中粘尘头中心的像素坐标；基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取粘尘头相对于图像中心像素坐标的像素偏移坐标(x1,y1)；基于所述像素偏移坐标(x1,y1)，获得第一位置偏移坐标(X1，Y1)。在一些实施例中，可以根据相机的分辨率以及所述像素偏移坐标所对应的像素偏移个数，将所述像素偏移坐标进行变换获得所述第一位置偏移坐标，具体计算公式为(X1，Y1)＝(N1,N2)*R,其中，(N1，N2)为所述像素偏移坐标对应的像素偏移个数，R为所述相机的分辨率。需要说明的是，图像分割所涉及的图像处理技术为现有技术，在此不做赘述。

在一些实施例中，为了能获得精准的垂直偏转角度，请参考图6，S203包括以下步骤：

S2031：所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的第二位置偏移坐标，所述第二位置偏移坐标为所述粘尘头中心的像素坐标与所述图像中心的像素坐标的距离。

具体的，对所述图像进行分割，获取粘尘头图像；确定所述粘尘头图像中所述粘尘头中心的像素坐标；基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取所述第二位置偏移坐标。

S2032：所述处理器基于所述第二位置偏移坐标获取第一长度M。

具体的，请参阅图7，所述第一长度M为所述粘尘装置的实际长度L在相机镜头所在平面的投影长度，所述粘尘装置的实际长度L为所述粘尘头中心至所述连接杆末端的距离。利用图像处理技术基于所述第二位置偏移坐标计算出图像中粘尘装置粘尘头中心至粘尘装置连接杆末端的长度M’；根据图像与图像客体之间的比例换算关系，获得第一长度M。在一些实施例中，所述图像处理技术为基于行列扫描计算连续贯穿像素数的图像处理技术。

S2033：所述处理器基于所述第一长度M和所述实际长度L计算出所述粘尘装置的垂直偏转角度。

具体的，根据以下公式获取所述垂直偏转角度：

sinθ＝M/L，其中，θ即为所述垂直偏转角度。

该发明实施例中，通过对粘尘装置进行倾斜以及偏转的检测，然后让控制粘尘装置的夹持装置对粘尘装置进行相应的垂直偏转角度补偿以及位置偏移补偿，从而实现稳定可靠的粘尘，保证被除尘产品的产品质量。

在一些实施例中，请参阅图8，所述粘尘装置的姿态校正方法还包括：

S206：根据所述第一位置偏移坐标调整所述粘尘装置与被粘尘产品的相对位置，以进行位置偏移补偿，所述被粘尘产品由载具装载。

具体的，根据第一位置偏移坐标(X1，Y1)，夹持装置控制粘尘装置做相应的距离偏移校正进行补偿。在一些实施例中，可以设定距离偏移补偿量为(-X1，-Y1)，在另一些实施例中，距离偏移补偿量也可以根据具体的应用场景设定为基于所述第一位置坐标获得的其他数值，在此不做限定。在除尘过程中，载具的位置不变，由夹持装置带动粘尘装置做水平方向运动至预设除尘位置，即被除尘产品的上方，并做相应的位置偏移补偿，然后做垂直方向运动以对被粘尘产品除尘。

在其他一些实施例中，由载具根据第一位置偏移坐标(X1，Y1)做相应的位置偏移补偿。在除尘过程中，夹持装置的水平位置保持不变，由载具带动被粘尘产品移动至粘尘装置下方预设除尘位置，并进行相应的位置偏移补偿，然后夹持装置带动粘尘装置做垂直方向运动以对被粘尘产品进行除尘。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图2中的一个处理器14，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的粘尘装置的姿态校正方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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。

Claims (10)

1.一种粘尘装置的姿态校正方法，所述粘尘装置包括粘尘头，其特征在于，所述方法包括：

夹持装置从第二位置通过滑动轨道水平和垂直运动移动至第三位置；

松开所述夹持装置的夹爪，并经过水平运动将所述夹持装置由所述第三位置移动至第四位置，夹紧所述夹爪，从而夹住所述粘尘装置；

所述夹持装置做垂直向上的运动由所述第四位置移动至第五位置；

所述夹持装置经水平运动由所述第五位置移动至第六位置；

所述夹持装置经水平和垂直运动由所述第六位置移动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方；

所述相机对所述粘尘装置进行取像，获取所述粘尘装置的图像，并将所述图像传输至存储器和/或处理器；

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度，所述垂直偏转角度为粘尘头中心相对于第一方向的偏转角度，所述第一方向为垂直所述相机镜头所在平面的方向；

所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿；

其中，所述第二位置为所述夹持装置的预设初始位置，所述第三位置为夹/放笔等待位置，所述第四位置为夹/放笔位置，所述第五位置为提落位置，所述第六位置为停笔位置。

2.根据权利要求1所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于,在所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿之后，所述方法还包括：

夹持装置夹持粘尘装置运动至第一位置，所述第一位置位于相机的正上方；

所述相机对所述粘尘装置进行取像，获取所述粘尘装置的图像，并将所述图像传输至存储器和/或处理器；

所述处理器基于获取的图像获得第一位置偏移坐标，所述第一位置偏移坐标为所述粘尘头中心坐标与所述相机中心坐标的偏移坐标。

3.根据权利要求1或2所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述粘尘装置还包括连接杆，所述粘尘头设置于所述连接杆；

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的垂直偏转角度，包括：

所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的第二位置偏移坐标，所述第二位置偏移坐标为所述粘尘头中心的像素坐标与所述图像中心的像素坐标的距离；

所述处理器基于所述第二位置偏移坐标获取第一长度M，所述第一长度M为所述粘尘装置的实际长度L在相机镜头所在平面的投影长度，所述粘尘装置的实际长度L为所述粘尘头中心至所述连接杆末端的距离；

所述处理器基于所述第一长度M和所述实际长度L计算出所述粘尘装置的垂直偏转角度。

4.根据权利要求2所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述处理器基于获取的图像获得第一位置偏移坐标，具体包括：

对所述图像进行分割，获取粘尘头图像；

确定所述粘尘头图像中所述粘尘头中心的像素坐标；

基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取所述粘尘头的像素偏移坐标；

基于所述像素偏移坐标获得所述第一位置偏移坐标。

5.根据权利要求3所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述处理器基于所述图像获取所述粘尘装置的第二位置偏移坐标，具体包括：

对所述图像进行分割，获取粘尘头图像；

确定所述粘尘头图像中所述粘尘头中心的像素坐标；

基于所述图像中心的像素坐标和所述粘尘头中心的像素坐标获取所述第二位置偏移坐标。

6.根据权利要求3所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述处理器基于所述第一长度M和所述实际长度L计算出所述粘尘装置的垂直偏转角度，具体包括：

根据以下公式获取所述垂直偏转角度：

sinθ＝M/L，其中，θ为所述垂直偏转角度。

7.根据权利要求1所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述夹持装置根据所述垂直偏转角度对所述粘尘装置进行垂直偏转角度补偿，具体包括：

根据偏转角度θ，所述夹持装置控制所述粘尘装置做-θ的角度校正进行补偿。

8.根据权利要求1所述的粘尘装置的姿态校正方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一位置偏移坐标调整所述粘尘装置与被粘尘产品的相对位置_，以进行位置偏移补偿，所述被粘尘产品由载具装载。

9.一种粘尘装置的姿态校正系统，所述系统包括：相机、夹持装置、粘尘套筒、存储器、处理器和至少一个粘尘装置；

所述相机用于为所述粘尘装置的粘尘头进行取像，生成图像；

所述夹持装置包含一个夹爪头以及可供所述夹爪头水平和垂直运动的滑动轨道，用于控制所述粘尘装置运动；

所述粘尘套筒用于存放至少一个所述粘尘装置；

所述粘尘装置用于为微型摄像头除尘；

所述存储器与所述处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述姿态校正系统执行权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，当所述可执行指令被姿态校正系统执行时，使所述姿态校正系统执行如权利要求1-8任一项所述的方法。