CN113902619A - 一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法 - Google Patents

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张弛
朱磊
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Abstract

本发明涉及图像处理技术领域,公开了一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，在实际使用时，通过使用相机多次拍摄柔性电路板的表面图像，保证了拍摄的图像的清晰，然后通过在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中寻找特征值相同的两个特征物体，最后根据特征值相同的两个特征物体将具有重叠区域的两张图像拼接为一张图像，确保相机多次拍摄的图像在拼接后和整个柔性电路板表面图像的一致性；另外在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中没有寻找特征值相同的两个特征物体时，通过在一张图像中手动框选参照物、然后在另一张图像中查找与参照物相同的物体来确保两张图像拼图的正常进行。

Description

一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法。
背景技术
在电子产品中，芯片和元器件大多是焊接在PCB电路板和柔性电路板上来实现芯片与元器件之间连接。柔性电路板与PCB电路板相比具有质量轻、厚度薄、可自由弯曲折叠等优良特性，被广泛的应用在液晶显示等领域。柔性电路板的生产工序中会使用钢网，然而柔性电路板由于其自身的材料特性以及三明治结构，在不同的环境中会很容易出现热胀冷缩的现象，进而导致其自身尺寸出现变化，因此在柔性电路板的生成过程中需要检测出柔性电路板的涨缩值，然后选取相对应类型的钢网。
目前，常采用视觉检测的方式来拍摄柔性电路板的表面图像，通过对柔性电路板的表面图像进行处理来得到柔性电路板的涨缩值，然而现有视觉检测拍摄的图像都是一次拍摄，存在图像不清晰的问题，影响涨缩值计算。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，能多次拍摄的柔性电路板的图像进行拼接，确保进行涨缩值计算所用到的图像清晰。
为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，包括如下步骤：
S1：使用相机至少两次拍摄柔性电路板的图像，每次拍摄的柔性电路板的图像存在重叠区域；
S2：循环执行步骤S3至步骤S7，直至步骤S1中相机拍摄的所有图像都拼接在同一张图像上；
S3：选取两张存在重叠区域的图像，已经选取过的图像不能再次选取；
S4：分别提取出两个图像的重合区域中的所有特征物体；
S5：计算每个特征物体的特征值；
S6：遍历两个图像的重叠区域中的所有特征物体，直至在两个图像中找到特征值相同的两个特征物体，将特征值相同的两个特征物体当作参照物体；
S7：计算两个参照物体的中心点；
S8：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合，两张图像上的参照物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
在某种实施方式中，步骤S1中使用相机拍摄柔性电路板的图像前先设置相机的拍摄参数，相机的拍摄参数包括拍摄起始点和拍摄次数，相机在拍摄柔性电路板的图像时从拍摄起始点开始拍摄，柔性电路板的当前区域图像拍摄完成后使相机与柔性电路板的表面产生相对运动，使相机拍摄柔性电路板下一个待拍摄区域的图像，相机每次拍摄的柔性电路板的图像的重叠区域相同。
在某种实施方式中，所述相机拍摄的柔性电路板的图像为长方形形状，当相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向未与参照方向相同时，旋转相机拍摄的柔性电路板图像使相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向与参照方向相同。
在某种实施方式中，步骤S4中的特征值包括特征物体的形状、长宽、面积和平均像素rgb对比。
在某种实施方式中，步骤S7中在移动选取的两张存在重合区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合的过程中，持续计算两个参照物体的中心点的距离，当两个参照物体的中心点的距离大于位置阈值时，将两张图像以V1的速度相互靠近，当两个参照物体的中心点的距离小于位置阈值时，将两张图像以速度V2相互靠近，速度V1大于速度V2。
在某种实施方式中，当步骤S4中没有在重合区域中提取到特征物体时，执行以下步骤:
S9：在一张图像的重叠区域上手动框选一个参照物；
S10：计算该参照物的特征值；
S11：在另一张图像中的重叠区域中寻找特征值与参照物体的特征值相同的物体；
S12：分别计算所述参照物的中心点和所述物体的中心点；
S13：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使所述参照物的中心点和所述物体的中心点重合，所述参照物的中心点和所述物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
在某种实施方式中，所述参照物的特征值包括参照物的面积、周长和轮廓。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在实际使用时，通过使用相机多次拍摄柔性电路板的表面图像，保证了拍摄的图像的清晰，然后通过在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中寻找特征值相同的两个特征物体，最后根据特征值相同的两个特征物体将具有重叠区域的两张图像拼接为一张图像，确保相机多次拍摄的图像在拼接后和整个柔性电路板表面图像的一致性；另外在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中没有寻找到特征值相同的两个特征物体时，通过在一张图像中手动框选参照物、然后在另一张图像中查找与参照物相同的物体来确保两张图像拼图的正常进行。
附图说明
图1为实施例中的本发明的流程图；
图2为实施例中相机三次拍摄柔性电路板的示意图；
图3为实施例中相机将柔性电路板图像变为两个图像的示意图；
图4实施例中相机拍摄的需要旋转矫正的柔性电路板的图像示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，包括如下步骤：
S1：使用相机至少两次拍摄柔性电路板的图像，每次拍摄的柔性电路板的图像存在重叠区域；
S2：循环执行步骤S3至步骤S7，直至步骤S1中相机拍摄的所有图像都拼接在同一张图像上；
S3：选取两张存在重叠区域的图像，已经选取过的图像不能再次选取；
S4：分别提取出两个图像的重合区域中的所有特征物体；
S5：计算每个特征物体的特征值；
S6：遍历两个图像的重叠区域中的所有特征物体，直至在两个图像中找到特征值相同的两个特征物体，将特征值相同的两个特征物体当作参照物体；
S7：计算两个参照物体的中心点；
S8：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合，两张图像上的参照物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
具体地，参照图3，图3中相机共拍摄两张图像，一张图像中的重叠区域有圆形和椭圆形的特征物体，另一张图像中有圆形和长方形的特征物体，如果两张图像中的圆形特征物体的特征值相同，就将两张图像中的圆形特征物体作为参照物体。
具体地，步骤S1中使用相机拍摄柔性电路板的图像前先设置相机的拍摄参数，相机的拍摄参数包括拍摄起始点和拍摄次数，相机在拍摄柔性电路板的图像时从拍摄起始点开始拍摄，柔性电路板的当前区域图像拍摄完成后使相机与柔性电路板的表面产生相对运动，使相机拍摄柔性电路板下一个待拍摄区域的图像，相机每次拍摄的柔性电路板的图像的重叠区域的面积相同。
例如在图2中，相机分三次来拍摄柔性电路板1的图像，以柔性电路板1的左边缘作为拍摄起始点，然后按照箭头方向来移动相机拍摄柔性电路板1的图像，图3中每条虚线为每次拍摄的图像的宽度，第一次拍摄的图像与第二次拍摄的图像存在重合区域D1，第三次与第二次拍摄的图像存在重合区域D2，重合区域D1和重合区域D2的面积大小相同。
在实际使用时，根据设置的相机拍摄次数、柔性电路板的宽度、相机每次拍摄的图像的宽度可以自动计算相机拍摄的每张柔性电路板1的图像的重叠区域宽度，减少了需要人工计算重叠区域的时间,从而提高了拼接速度，效率更加稳定。
在实际使用时，相机可以是线扫相机，线扫相机拍摄的图像是许多帧图像，其扫描和传输速度均比现有的面阵相机要快。通过多次拍摄柔性电路板的图像，可以确保相机拍摄的图像的清晰度。
在某种实施方式中，可以将柔性电路板地右侧边缘、上侧边缘或者下侧边缘当作相机的拍摄起始点，拍摄次数根据相机每次拍摄的宽度和柔性电路板的长度或者宽度来决定。另外可以使相机固定、柔性电路板运动，或者使相机运动、柔性电路板固定来使相机与柔性电路板产生相对运动。
如图4所示，相机拍摄的柔性电路板1的图像的宽度方向可能不与X方向平行，当多张图像的宽度方向不在同一方向时会影响图像的拼接。因此在本发明的步骤S1中，机拍摄的柔性电路板1的图像为长方形形状，当相机拍摄的柔性电路板1的图像的宽度方向未与参照方向相同时，旋转相机拍摄的柔性电路板图像使相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向与参照方向相同。本实施例中，参照方向是X方向。
本实施例中，图像旋转矫正的过程如下：在相机拍摄的柔性电路板1的图像上选取两个参考点3，两个参考点3组成的直线与相机拍摄的柔性电路板1的图像的宽度方向垂直，如果两个参考点组成的直线不与X方向垂直，则旋转相机拍摄的柔性电路板的图像使两个参考点组成的直线与X方向垂直。在实际使用时通过旋转矫正的方式使相机拍摄的多张图像的宽度方向在同一方向，方便图像的拼接。在实际使用时，将相机拍摄的柔性电路板1的图像的左上角位置作为旋转点，按照顺时针方向进行旋转所述相机拍摄的柔性电路板的图像为长方形形状，当相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向未与参照方向相同时，旋转相机拍摄的柔性电路板图像使相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向与参照方向相同。
具体地，本实施例中步骤S4中的特征值包括特征物体的形状、长宽、面积和平均像素rgb对比。
本实施例中，为了增加拼图速度，步骤S7中在移动选取的两张存在重合区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合的过程中，持续计算两个参照物体的中心点的距离，当两个参照物体的中心点的距离大于位置阈值时，将两张图像以V1的速度相互靠近，当两个参照物体的中心点的距离小于位置阈值时，将两张图像以速度V2相互靠近，速度V1大于速度V2。
在实际使用过程中，步骤S4中可能在两个图像的重叠区域中提取不到特征物体，为了保证两张图像拼图的正常进行，当步骤S4中没有在重合区域中提取到特征物体时，执行以下步骤:
S9：在一张图像的重叠区域上手动框选一个参照物；
S10：计算该参照物的特征值；
S11：在另一张图像中的重叠区域中寻找特征值与参照物体的特征值相同的物体；
S12：分别计算参照物的中心点和所述物体的中心点；
S13：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使参照物的中心点和物体的中心点重合，参照物的中心点和物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
需要注意的是，本实施例中的步骤S8中和步骤S13描述的拼接完成后的图像作为一张新的图像，该新的图像在步骤S3中能被重新选取。
在实际使用时，当相机拍摄四张以上的柔性电路板图像时，为了增加拼图速度，步骤S3中可以同时选取多组图像，每组图像包括两张存在重叠区域的图像，所有组图像中的两张图像互不相同，同时对所有组图像并行执行步骤S3至步骤S7。例如当只有四张图像时，在对第一张图像和第二张图像执行步骤S3到步骤S7中的所有步骤进行拼图时，同时对第三张图像和第四张图像执行步骤S3至步骤S7中的所有步骤进行拼图，然后将完成拼图后的两张新的图像在按照步骤S3-S7顺序执行一次即可。
在实际使用过程中，当相机拍摄两张以上的柔性电路板图像时，可以对已经拍摄的图像执行步骤S3，从而实现边拍摄边拼图，进而提高拼图效率。
本实施例中，步骤S10中的参照物的特征值包括参照物的面积、周长和轮廓。在实际使用时，步骤S9中可以在柔性电路板的图像上手动框选一个金面作为一个参照物，金面在柔性电路板图像上对应的可以是焊盘或者光学定位点，优选地，金面为规则图形，例如为方形或者圆形，当金面为方形时，步骤S10计算的特征值包括宽度和长度，当金面为圆形时，特征值是圆心坐标和半径。
综上，本发明通过使用相机多次拍摄柔性电路板的表面图像，保证了拍摄的图像的清晰，然后通过在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中寻找特征值相同的两个特征物体，最后根据特征值相同的两个特征物体将具有重叠区域的两张图像拼接为一张图像，确保相机多次拍摄的图像在拼接后和整个柔性电路板表面图像的一致性；另外在具有重叠区域的两张图像中的重叠区域中没有寻找特征值相同的两个特征物体时，通过在一张图像中手动框选参照物、然后在另一张图像中查找与参照物相同的物体来确保两张图像拼图的正常进行。
上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：使用相机至少两次拍摄柔性电路板的图像，每次拍摄的柔性电路板的图像存在重叠区域；
S2：循环执行步骤S3至步骤S7，直至步骤S1中相机拍摄的所有图像都拼接在同一张图像上；
S3：选取两张存在重叠区域的图像，已经选取过的图像不能再次选取；
S4：分别提取出两个图像的重叠区域中的所有特征物体；
S5：计算每个特征物体的特征值；
S6：遍历两个图像的重叠区域中的所有特征物体，直至在两个图像中找到特征值相同的两个特征物体，将特征值相同的两个特征物体当作参照物体；
S7：计算两个参照物体的中心点；
S8：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合，两张图像上的参照物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
2.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，步骤S1中使用相机拍摄柔性电路板的图像前先设置相机的拍摄参数，相机的拍摄参数包括拍摄起始点和拍摄次数，相机在拍摄柔性电路板的图像时从拍摄起始点开始拍摄，柔性电路板的当前区域图像拍摄完成后使相机与柔性电路板的表面产生相对运动，使相机拍摄柔性电路板下一个待拍摄区域的图像，相机每次拍摄的柔性电路板的图像的重叠区域的面积相同。
3.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，所述相机拍摄的柔性电路板的图像为长方形形状，当相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向未与参照方向相同时，旋转相机拍摄的柔性电路板图像使相机拍摄的柔性电路板的图像的宽度方向与参照方向相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，步骤S4中的特征值包括特征物体的形状、长宽、面积和平均像素rgb对比。
5.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，步骤S7中在移动选取的两张存在重合区域的图像，使两张图像上的参照物体的中心点重合的过程中，持续计算两个参照物体的中心点的距离，当两个参照物体的中心点的距离大于位置阈值时，将两张图像以V1的速度相互靠近，当两个参照物体的中心点的距离小于位置阈值时，将两张图像以速度V2相互靠近，速度V1大于速度V2。
6.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，当步骤S4中没有在重合区域中提取到特征物体时，执行以下步骤:
S9：在一张图像的重叠区域上手动框选一个参照物；
S10：计算该参照物的特征值；
S11：在另一张图像中的重叠区域中寻找特征值与参照物体的特征值相同的物体；
S12：分别计算所述参照物的中心点和所述物体的中心点；
S13：移动选取的两张存在重叠区域的图像，使所述参照物的中心点和所述物体的中心点重合，所述参照物的中心点和所述物体的中心点重合后，选取的两张存在重叠区域的图像拼接完成，拼接完成后的图像作为一张新的图像。
7.根据权利要求6所述的一种用于柔性电路板涨缩量测的拼图方法，其特征在于，所述参照物的特征值包括参照物的面积、周长和轮廓。
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