CN114488595A - 一种基板切割方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板切割方法及系统，基板切割方法包括：步骤S1，对待切割基板进行图像采集，得到一第一图像，获取一校准点在第一图像上的第一图像坐标；步骤S2，对基板图纸图像进行特征提取得到预设切割路径，分别获取多个特征点的第二图像坐标和基准点的第三图像坐标，并将各第二图像坐标加入一理论坐标集合；步骤S3，根据第一图像坐标和第三图像坐标处理得到一第一校准量，并根据第一校准量对理论坐标集合中的各第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；步骤S4，根据校准坐标集合处理得到一实际切割路径；一切割装置根据一执行指令及实际切割路径对待切割基板进行切割。有益效果是提高对待切割基板的切割效率及对切割后基板的品质识别效率。

Description

一种基板切割方法及系统
技术领域
本发明涉及图像分析的技术领域，尤其涉及一种基板切割方法及系统。
背景技术
目前，在液晶显示装置的制作过程中，需要沿预设的切割路径对用于驱动液晶显示装置的基板进行切割，使得基板的尺寸满足装配需求。
在基板切割前，用户需要手动控制切割装置先切割一条基板以生成切割路径，切割完成后，用户还需要人工判定切割后的基板是否符合产品标准，当切割后的基板符合产品标准时，将对应的切割路径作为标准路径保存，供切割装置依据标准路径对其他基板进行批量切割；当切割后的基板不符合产品标准时，则需要用户调整切割路径，直至基板符合产品标准。对于具有不同切割路径的基板，均需要用户手动控制切割装置对不同的基板进行切割，以获取标准路径，存在基板的切割效率不高的缺陷。
此外，人工判定切割后的基板是否符合产品标准，还存在误判的情况，不利于厂家把控基板的切割质量。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基板切割方法，用于根据一基板图纸图像对一待切割基板进行自动切割，所述待切割基板上设有一校准点，所述基板图纸图像中包含对应于所述校准点的一基准点和一预设切割路径；
则所述基板切割包括：
步骤S1，对所述待切割基板进行图像采集，得到包含所述校准点的一第一图像，并获取所述校准点在所述第一图像上的第一图像坐标；
步骤S2，对所述基板图纸图像进行特征提取得到所述预设切割路径，分别获取形成所述预设切割路径的多个特征点在所述基板图纸图像中的第二图像坐标和所述基准点在所述基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各所述第二图像坐标加入一理论坐标集合；
步骤S3，根据所述第一图像坐标和所述第三图像坐标处理得到所述校准点与所述基准点之间的一第一校准量，并根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
步骤S4，根据所述校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
一切割装置根据外部输入的一执行指令及所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
优选的，所述步骤S3还包括：
步骤S31，计算所述第一图像坐标与所述第三图像坐标之间的坐标差值作为所述第一校准量；
步骤S32，根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标分别进行校准生成所述校准坐标集合，随后执行所述步骤S4。
优选的，所述切割装置包括一编码器、连接所述编码器的伺服电机及由所述伺服电机驱动的刀片；
则所述步骤S4中，所述编码器将所述校准坐标集合内的各所述第二图像坐标分别转换为对应的脉冲信号，所述伺服电机根据所述脉冲信号控制所述刀片沿所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
优选的，所述切割装置根据所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割得到一切割后基板，则执行步骤S4之后还包括一品质识别过程，包括：
步骤A1，对所述切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
步骤A2，根据所述第二图像判断所述切割后基板是否符合预设的一切割标准；
若是，则所述切割后基板作为一合格品输出，而后转向所述步骤S4；
若否，则对所述切割后基板进行一人工质检，而后转向所述步骤S4；
所述人工质检判断所述切割后基板是否符合预设的一质检标准；
若是，则所述切割后基板作为所述合格品输出；
若否，则所述切割后基板作为一不合格品输出。
优选的，所述切割后基板具有所述切割装置切割后形成的各切割边缘，所述第二图像包含所有所述切割边缘，则所述步骤A2包括：
步骤A21，对所述第二图像进行特征提取得到各所述切割边缘的边缘图像信息；
步骤A22，根据所述边缘图像信息处理得到所述边缘图像信息中的各所述切割边缘分别与所述实际切割路径之间的偏差；
步骤A23，判断各所述偏差是否均在预设的一规格范围内；
若是，输出所述切割后基板符合所述切割标准的结果，根据所述切割后基板符合所述切割标准的结果，所述切割后基板为所述合格品，而后转向所述步骤S4；
若否，输出所述切割后基板不符合所述切割标准的结果，根据所述切割后基板不符合所述切割标准的结果，对所述切割后基板进行所述人工质检，而后转向所述步骤S4。
优选的，所述步骤A21包括：
步骤A211，根据所述第二图像预处理得到一预处理图像；
步骤A212，根据所述预处理图像进行边缘识别得到所述边缘图像信息。
优选的，还提供一种基板切割系统，应用如上任意一项所述的基板切割方法，所述基板切割系统包括：
第一处理模块，用于对所述待切割基板进行图像采集，得到包含所述校准点的一第一图像，并获取所述校准点在所述第一图像上的第一图像坐标；
第二处理模块，连接所述第一处理模块，用于对所述基板图纸图像进行特征提取得到所述预设切割路径，分别获取形成所述预设切割路径的多个特征点在所述基板图纸图像中的第二图像坐标和所述基准点在所述基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各所述第二图像坐标加入一理论坐标集合；
校准模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述第一图像坐标和所述第三图像坐标处理得到所述校准点与所述基准点之间的一第一校准量，并根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
第三处理模块，连接所述校准模块，用于根据所述校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
切割装置，连接所述第三处理模块，用于根据外部输入的一执行指令及所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
优选的，所述基板切割系统还包括一品质识别模块，连接所述第三处理模块，所述品质识别模块包括：
采集单元，用于对所述切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
判断单元，连接所述采集单元，用于在所述第二图像表示所述切割后基板不符合预设的一切割标准时，对所述切割后基板进行一人工质检；
所述人工质检的结果表示所述切割后基板符合预设的一质检标准，则所述切割后基板作为一合格品输出；
所述人工质检的结果表示所述切割后基板不符合所述质检标准，则所述切割后基板作为一不合格品输出。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
(1)、通过对基板图纸图像进行特征识别以获取预设切割路径，在切割装置对待切割基板进行切割前，只需根据校准量调整预设切割路径得到实际切割路径即可，一方面，减少了用户需要人工设定实际切割路径中各个特征点的工作量，提高了基板的切割效率；另一方面，理论坐标集合根据校准量自动将理论坐标集合中的各第二图像坐标进行校正即可得到校准坐标集合，减少用户逐个修改理论坐标集合中的各个坐标的情况，提高了校正效率。
(2)、通过分析第二图像中的各切割边缘与实际切割路径之间的偏差，来判断切割后基板是否符合切割标准，当切割后基板不符合切割标准时，对切割后基板进行人工质检，进行进一步的质量判定，提高了切割后基板的品质识别的效率。
(3)、通过将校准坐标集合中的各第二图像坐标转化为对应的脉冲信号，控制切割装置沿实际切割路径对待切割基板进行切割作业，与用户人工设定切割路径相比，提高了切割作业的精确度，降低了待切割基板因人工设定的切割路径存在偏差而损坏的几率。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中，基板切割方法的流程图；
图2为本发明的较佳的实施例中，步骤S3的具体流程图；
图3为本发明的较佳的实施例中，品质识别过程的具体流程图；
图4为本发明的较佳的实施例中，步骤A3的具体流程图；
图5为本发明的较佳的实施例中，步骤A21的具体流程图；
图6为本发明的较佳的实施例中，基板切割系统的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种基板切割方法，如图1所示，用于根据一基板图纸图像对一待切割基板进行自动切割，待切割基板上设有一校准点，基板图纸图像中包含对应于校准点的一基准点和一预设切割路径；
则基板切割包括：
步骤S1，对待切割基板进行图像采集，得到包含校准点的一第一图像，并获取校准点在第一图像上的第一图像坐标；
步骤S2，对基板图纸图像进行特征提取得到预设切割路径，分别获取形成预设切割路径的多个特征点在基板图纸图像中的第二图像坐标和基准点在基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各第二图像坐标加入一理论坐标集合；
步骤S3，根据第一图像坐标和第三图像坐标处理得到校准点与基准点之间的一第一校准量，并根据第一校准量对理论坐标集合中的各第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
步骤S4，根据校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
一切割装置根据外部输入的一执行指令及实际切割路径对待切割基板进行切割。
具体地，本实施例中，基板图纸包括多条轮廓线及多条切割线，通过读取基板图纸，得到基板图纸图像，而后，对基板图纸图像进行特征识别得到包含各切割线的预设切割路径。
在一个实施例中，形成预设切割路径的多个特征点包括但不限于：预设切割路径的切割起点、预设切割路径的终点、表示切割线发生转折的至少一转折点。
与人工设定的切割路径的方法相比，本基板切割方法得到的实际切割路径更加精确，降低了受人为判断影响，导致实际切割路径存在偏差的几率。
本发明的较佳的实施例中，如图2所示，步骤S3还包括：
步骤S31，计算第一图像坐标与第三图像坐标之间的坐标差值作为第一校准量；
步骤S32，根据第一校准量对理论坐标集合中的各第二图像坐标分别进行校准生成校准坐标集合，随后执行步骤S4。
具体地，本实施例中，步骤S31中，根据坐标差值处理得到第二图像坐标在各个坐标轴的方向上的校准值，并根据各校准值对各第二图像坐标进行校准得到对应的校准后坐标，各校准后坐标加入校准坐标集合。
本发明的较佳的实施例中，切割装置包括一编码器、连接编码器的伺服电机及由伺服电机驱动的刀片；
则步骤S4中，编码器将校准坐标集合内的各第二图像坐标分别转换为对应的脉冲信号，伺服电机根据脉冲信号控制刀片沿实际切割路径对待切割基板进行切割。
本发明的较佳的实施例中，切割装置根据实际切割路径对待切割基板进行切割得到一切割后基板，则执行步骤S4之后还包括一品质识别过程，如图3所示，包括：
步骤A1，对切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
步骤A2，根据第二图像判断切割后基板是否符合预设的一切割标准；
若是，则切割后基板为一合格品，而后转向步骤S4；
若否，则对切割后基板进行一人工质检，而后转向步骤S4；
人工质检判断切割后基板是否符合预设的一质检标准；
若是，则切割后基板作为合格品输出；
若否，则切割后基板作为一不合格品输出。
具体地，本实施例中，在待切割基板切割完成后，需要进行品质识别，通过图像识别的方式自动判断切割后基板是否符合切割标准，不符合切割标准的切割后基板再进行人工质检，以降低切割后存在品质不合格的基板从产线流出的几率，提高切割后基板的质检效率。
本发明的较佳的实施例中，切割后基板具有切割装置切割后形成的各切割边缘，第二图像包含所有切割边缘，如图4所示，则步骤A2包括：
步骤A21，对第二图像进行特征提取得到各切割边缘的边缘图像信息；
步骤A22，根据边缘图像信息处理得到边缘图像信息中的各切割边缘分别与实际切割路径之间的偏差；
步骤A23，判断各偏差是否均在预设的一规格范围内；
若是，输出切割后基板符合切割标准的结果，根据切割后基板符合切割标准的结果，切割后基板作为合格品输出，而后转向步骤S4；
若否，输出切割后基板不符合切割标准的结果，根据切割后基板不符合切割标准的结果，对切割后基板进行人工质检，而后转向步骤S4。
具体地，本实施例中，通过一摄像设备对切割后基板进行图像采集，得到各第二图像。由于摄像设备的采集范围有限，为保障采集到的图像的清晰度，摄像设备需要进行多次图像采集。
在另一实施例中，摄像设备沿着实际切割路径在每个特征点处进行图像采集。
针对一个切割后基板，摄像设备每拍摄得到一个第二图像，都对第二图像中的切割边缘计算其与实际切割路径之间的偏差。
若第二图像中的切割边缘在预设的一规格范围内，则对应的切割边缘标记结果为合格，若第二图像中的切割边缘不在预设的一规格范围内，则对应的切割边缘标记结果为不合格。
摄像设备移动至下一个特征点处，并采集下一个特征点对应的包含切割边缘的第二图像，并重复上述对切割边缘进行标记的动作，直至摄像设备将所有的特征点处对应的第二图像均采集并标记完毕，而后将所有第二图像及对应的标记结果作为比较结果输出。
当所有标记结果均为合格时，则表示该切割后基板符合切割标准；当存在标记内容为不合格时，则表示该次切割的基板不符合标准，需要用户人工判定被标记为不合格的待切割基板是否可以接受，以决定该切割后基板是否进行下一步工序。
在另一实施例中，对切割边缘进行偏差计算的过程如下：
首先，根据边缘图像信息处理得到切割边缘包含的各个边缘坐标，连续的至少两个边缘坐标形成一特征线段，计算得到特征线段的特征斜率及实际切割路径在图像采集的特征点处的设定线段对应的设定斜率，将特征斜率与设定斜率进行比对，若各特征斜率与设定斜率之间的误差均在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘符合切割标准；若存在特征斜率与设定斜率之间的误差不在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘不符合切割标准。
在另一实施例中，还可在边缘图像信息对应的平面坐标系中，以X轴为基准，于设定线段的两端分别选取得到两个第一端点，并于特征线段中选取与两个第一端点的X坐标值分别相同的两个第二端点。针对同一X坐标值，比较第一端点的Y坐标值与第二端点的Y坐标值之间的差值，若各差值均在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘符合切割标准；若存在差值不在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘不符合切割标准。
在另一实施例中，还可在边缘图像信息对应的平面坐标系中，以Y轴为基准，于设定线段的两端分别选取得到两个第一端点，并于特征线段中选取与两个第一端点的Y坐标值分别相同的两个第二端点。针对同一Y坐标值，比较第一端点的X坐标值与第二端点的X坐标值之间的差值，若各差值均在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘符合切割标准；若存在差值不在规格范围内，则该第二图像中的切割边缘不符合切割标准。
本发明的较佳的实施例中，如图5所示，步骤A21包括：
步骤A211，根据第二图像预处理得到一预处理图像；
步骤A212，根据预处理图像进行边缘识别得到边缘图像信息。
具体地，本实施例中，步骤A211包括：
首先，对第二图像进行二值化处理，得到一次图像；
接着，将一次图像映射至一坐标系上，沿坐标系的X方向对一次图像进行求导得到A2x、沿坐标系的Y方向对一次图像进行求导得到A2y；
而后，将A2x及A2y进行叠加处理得到A2xy，并对A2xy进行中心化处理；
接着将中心化处理后的A2xy输入至预先训练得到的一第一模型，第一模型输出一敏感区处理区域R。
则步骤A212中，对敏感区处理区域R进行边缘识别，得到切割边缘对应的边缘图像信息。
其中，训练第一模型前，需要建立一训练数据库，训练数据库中包括各历史第二图像及历史第二图像中包含切割边缘的局部图像，训练第一模型时将历史第二图像作为第一模型的输入，将包含切割边缘的局部图像作为第一模型的输出。包含切割边缘的局部图像即敏感区处理区域R。
本发明的较佳的实施例中，还提供一种基板切割系统，应用如上任意一项的基板切割方法，如图6所示，基板切割系统包括：
第一处理模块1，用于对待切割基板进行图像采集，得到包含校准点的一第一图像，并获取校准点在第一图像上的第一图像坐标；
第二处理模块2，连接第一处理模块1，用于对基板图纸图像进行特征提取得到预设切割路径，分别获取形成预设切割路径的多个特征点在基板图纸图像中的第二图像坐标和基准点在基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各第二图像坐标加入一理论坐标集合；
校准模块3，连接第二处理模块2，用于根据第一图像坐标和第三图像坐标处理得到校准点与基准点之间的一第一校准量，并根据第一校准量对理论坐标集合中的各第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
第三处理模块4，连接校准模块3，用于根据校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
切割装置5，连接第三处理模块4，用于根据外部输入的一执行指令及实际切割路径对待切割基板进行切割。
本发明的较佳的实施例中，基板切割系统还包括一品质识别模块6，连接第三处理模块4，品质识别模块6包括：
采集单元61，用于对切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
判断单元62，连接采集单元61，用于在第二图像表示切割后基板不符合预设的一切割标准时，对切割后基板进行一人工质检；
人工质检的结果表示切割后基板符合预设的一质检标准，则切割后基板作为一合格品输出；
人工质检的结果表示切割后基板不符合质检标准，则切割后基板作为一不合格品输出。
具体地，本实施例中，在人工质检时，用户人工判定待切割基板是否符合质检标准的过程如下：
用户根据预先指定的质检标准对切割后基板进行审核。
当人工判定的审核结果为切割后基板是合格品时，切割后基板返回一产线，进行下一步加工；
当人工判定的审核结果为切割后基板是不合格品时，则根据预先设置的不合格品处理方法，将切割后基板作为不合格品处理。
综上，根据第一校准量对理论坐标集合包含的各第二图像坐标进行校准，减少在待切割基板进行切割前，人工校准切割路径的工作量。
在待切割基板切割完成后，对切割边缘进行质量检测，若切割后基板符合切割标准，则切割后基板为合格品，进行下一步加工，提高切割后基板的品质识别的效率，提高产能；若切割后基板不符合切割标准，则对切割后基板进行人工质检，切割后基板符合质检标准表示切割后基板为合格品，提高了品质识别的可靠性。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基板切割方法，其特征在于，用于根据一基板图纸图像对一待切割基板进行自动切割，所述待切割基板上设有一校准点，所述基板图纸图像中包含对应于所述校准点的一基准点和一预设切割路径；
则所述基板切割包括：
步骤S1，对所述待切割基板进行图像采集，得到包含所述校准点的一第一图像，并获取所述校准点在所述第一图像上的第一图像坐标；
步骤S2，对所述基板图纸图像进行特征提取得到所述预设切割路径，分别获取形成所述预设切割路径的多个特征点在所述基板图纸图像中的第二图像坐标和所述基准点在所述基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各所述第二图像坐标加入一理论坐标集合；
步骤S3，根据所述第一图像坐标和所述第三图像坐标处理得到所述校准点与所述基准点之间的一第一校准量，并根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
步骤S4，根据所述校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
一切割装置根据外部输入的一执行指令及所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
2.根据权利要求1所述的基板切割方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
步骤S31，计算所述第一图像坐标与所述第三图像坐标之间的坐标差值作为所述第一校准量；
步骤S32，根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标分别进行校准生成所述校准坐标集合，随后执行所述步骤S4。
3.根据权利要求1所述的基板切割方法，其特征在于，所述切割装置包括一编码器、连接所述编码器的伺服电机及由所述伺服电机驱动的刀片；
则所述步骤S4中，所述编码器将所述校准坐标集合内的各所述第二图像坐标分别转换为对应的脉冲信号，所述伺服电机根据所述脉冲信号控制所述刀片沿所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
4.根据权利要求1所述的基板切割方法，其特征在于，所述切割装置根据所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割得到一切割后基板，则执行步骤S4之后还包括一品质识别过程，包括：
步骤A1，对所述切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
步骤A2，根据所述第二图像判断所述切割后基板是否符合预设的一切割标准；
若是，所述切割后基板作为一合格品输出，而后转向所述步骤S4；
若否，则对所述切割后基板进行一人工质检，而后转向所述步骤S4；
所述人工质检判断所述切割后基板是否符合预设的一质检标准；
若是，则所述切割后基板为所述合格品；
若否，则所述切割后基板为一不合格品。
5.根据权利要求4所述的基板切割方法，其特征在于，所述切割后基板具有所述切割装置切割后形成的各切割边缘，所述第二图像包含所有所述切割边缘，则所述步骤A2包括：
步骤A21，对所述第二图像进行特征提取得到各所述切割边缘的边缘图像信息；
步骤A22，根据所述边缘图像信息处理得到所述边缘图像信息中的各所述切割边缘分别与所述实际切割路径之间的偏差；
步骤A23，判断各所述偏差是否均在预设的一规格范围内；
若是，输出所述切割后基板符合所述切割标准的结果，根据所述切割后基板符合所述切割标准的结果，所述切割后基板作为所述合格品输出，而后转向所述步骤S4；
若否，输出所述切割后基板不符合所述切割标准的结果，根据所述切割后基板不符合所述切割标准的结果，对所述切割后基板进行所述人工质检，而后转向所述步骤S4。
6.根据权利要求5所述的基板切割方法，其特征在于，所述步骤A21包括：
步骤A211，根据所述第二图像预处理得到一预处理图像；
步骤A212，根据所述预处理图像进行边缘识别得到所述边缘图像信息。
7.一种基板切割系统，其特征在于，应用如权利要求1-6中任意一项所述的基板切割方法，所述基板切割系统包括：
第一处理模块，用于对所述待切割基板进行图像采集，得到包含所述校准点的一第一图像，并获取所述校准点在所述第一图像上的第一图像坐标；
第二处理模块，连接所述第一处理模块，用于对所述基板图纸图像进行特征提取得到所述预设切割路径，分别获取形成所述预设切割路径的多个特征点在所述基板图纸图像中的第二图像坐标和所述基准点在所述基板图纸图像中的第三图像坐标，并将各所述第二图像坐标加入一理论坐标集合；
校准模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述第一图像坐标和所述第三图像坐标处理得到所述校准点与所述基准点之间的一第一校准量，并根据所述第一校准量对所述理论坐标集合中的各所述第二图像坐标进行校准得到一校准坐标集合；
第三处理模块，连接所述校准模块，用于根据所述校准坐标集合处理得到一实际切割路径；
切割装置，连接所述第三处理模块，用于根据外部输入的一执行指令及所述实际切割路径对所述待切割基板进行切割。
8.根据权利要求7所述的基板切割系统，其特征在于，所述基板切割系统还包括一品质识别模块，连接所述第三处理模块，所述品质识别模块包括：
采集单元，用于对所述切割后基板进行图像采集得到一第二图像；
判断单元，连接所述采集单元，用于在所述第二图像表示所述切割后基板不符合预设的一切割标准时，对所述切割后基板进行一人工质检；
所述人工质检的结果表示所述切割后基板符合预设的一质检标准，则所述切割后基板为一合格品；
所述人工质检的结果表示所述切割后基板不符合所述质检标准，则所述切割后基板为一不合格品。
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