TW201107708A - Vision inspection system and method for converting coordinates using the same - Google Patents

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TW201107708A TW099112993A TW99112993A TW201107708A TW 201107708 A TW201107708 A TW 201107708A TW 099112993 A TW099112993 A TW 099112993A TW 99112993 A TW99112993 A TW 99112993A TW 201107708 A TW201107708 A TW 201107708A
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Heui-Jae Pahk
Woo-Jung Ahn
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Description

201107708 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種視覺檢測系統以及利用該系統的座標 變換方法。更為具體地’利用配置在工作臺上的用於支撐 被檢測體的基準標記’生成對於被檢測體的絕對座標值。 【先前技術】
視覺檢測系統,通過視訊攝影機檢測被檢測體,如 TFT-LCD、PDP、OEL等平面顯示裝置上的缺陷。該系統 包括工作臺、臺架(stage)和攝像機。工作臺用於支撐被 檢測體,臺架為了被檢測體的裝載(l〇ading)、卸載 (unloading)、佈置(positioning),使安裝了被檢測體的工作 臺沿著X軸或者Y軸方向進行直線往返運動。攝像機用於 獲得被檢測體或者工作臺的圖像,隨著平面顯示裝置面板 的大型化,為了檢測被檢測體,利用複數個攝像機。
通常,視覺檢測系統以微米單位精密檢測被檢測體的 缺陷(defect),而且生成以被檢測體為基準的絕對座標系, 並在該絕對座標系_鋪值標示缺陷位置之後,向後續 工序的裝備傳送關於缺陷的位置資訊。 為了生成以被檢測體為基準的精確的絕對座 爾作業、臺架的精確度(_—及, 覆精进度(repeatab脑y) _定作f。通過 作業’能触障從各個攝像顧得_像的旋轉角、、在 軸、Y軸上的變位量(shift)等資訊。通過 精密度败作業,倾想要料及反1 和工作臺實際被移送的位置之間的差距移 4/23 201107708 ^ =於表7F工作讀對於χ軸或者Y軸的旋轉程度的旋轉 诱差。 需要作業+ ’要對準複數個攝像機不但 =父=Γ力,要精確對準攝像機也是非常困難 諸多原因六具路機ϋ位置由於震動、衝擊、器具的變形等 重復性,:定期因此’為了確保檢測的可靠性和 罟疋/月進仃攝像機的對準作業。 位置度及反覆精密度’與系統相鄰的 ==架獲得資料,因此需要太多時:個: _原因發生變===擊 ,測體的製造線上不能長時間地停止檢測線。疋; 【發明内容】 本發明的目的在於提供一種視覺檢 _變換方法。該方法不進行利用外=】的巧 SC度T作業,只利用視覺檢測系統二 二Γ被檢測體的檢測作業,同時執行臺架的 ““。 生成修正了臺架誤差的被檢測體的絕 W 2實現所述目的,本發明提供—種視覺檢測系統。 该糸統包括:工作臺,用於支撐被檢測體;臺架,用 :述工作臺向Y軸方向進行直線往復運動,·複數個攝像 機’為了獲得所述被檢測體或者所述工作臺的圖像,况著χ 轴方向相隔配置。其特徵在於,包括:複數個第一^己, 沿著與所述Υ軸交叉的X軸方向,相隔配置在所述:作^ 5/23 201107708 的一端;複數個第二標記,其中一部分從所述複數個第一 標記中最左側的第一標記開始,在所述工作臺的一側沿著 所述Y軸方向相隔配置,並且另一部分從所述複數個第一 標記中最右側的第一標記開始,在所述工作臺的另一侧沿 著所述Y軸方向相隔配置。獲得所述複數個第一標記的圖 像後,將此圖像座標值轉換成臺架座標值,獲得所述複數 個第二標記的圖像後,將此圖像座標值和臺架座標值轉換 成以被檢測體為基準的絕對座標值。其中,以所述被檢測 體為基準的絕對座標值是修正了所述臺架精確度的座標 值。 另一方面,為了實現如上所述目的,本發明提供一種 視覺檢測系統的座標變換方法。該方法利用所述視覺檢測 系統,包括: 第,標記的圖像獲得階段,用於獲得所述複數個第一 標記的圖像; 第/變換公式生成階段,利用所述第一標記的圖像座 標值和所述第一標記的絕對臺架座標值的相互關係,生成 將圖像庫構值轉換成臺架座標值的第一變換公式; 第>樺記的圖像獲得階段,用於獲得所述複數個第二 標記的_像; 旋轉誤差計算階段,利用所述第二標記的圖像座標值 和所述第>標記的臺架座標值的相互關係,計算用於表示 所述工作臺在直線運動中相對於所述X軸傾斜的角度的旋 轉誤差; 移送誤差計算階段,利用所述第二標記的圖像座標值 和所述第二標§己的臺架座標值的相互關係’計算用於表示 6/23 201107708 所述工作臺在所述X軸或者所述γ軸上的目標移送位置和 實際移送位置之間差的移送誤差; 第二變換公式生成階段,對所述第一變換公式加減所 述旋轉誤差及所述移送誤差,以生成用於將圖像座標值和 臺架座標值轉換成絕對座標值的第二變換公式,其中所述 絕對座標值是以被檢測體為基準的坐標值。
本發明不另外採用外部測定裝置,而只利用配置在工 作臺上的第二標記,執行被檢測體的檢測作業,同時還執 行臺架的精確度修正作業,因此可以節省測定臺架的精確 度及反覆精密度所需要的時間及精力。 而且,就算由於震動、衝擊、器具的變形等原因導致 檢測系統的變動,也能夠隨時執行被檢測體的檢測作業, 同時執行臺架精確度或者反覆精密度的修正作業,因此能 夠節省裝備維護所需要的經費。 ' 而且’本發明^巾止視倾測系統也能執行臺架精確 度或者反覆精密度的修正作業,因此能夠穩定地管理視覺 檢測系統及被檢測體的檢測線。 【實施方式】 下面’參照附圖詳細說明本發明視覺檢測系統的一實 施例及利用該系統的座標變換方法。 圖1是本發明的視覺檢測系統—實施例的概略圖。 如圖1所示,本發明視覺檢測系統(100)的一實施例 用於檢查並測定被檢測體⑴,例如平板液晶顯示面板的 多種缺陷⑷。其具紅作臺⑽)、臺架(130)和複數 個攝像機(150)。 所述工作$⑽),用於支標被檢測體(2),沿著 7/23 2〇ll〇7708 軸:向可移動地設置在框架(110)的上側。被檢測體⑵通 過設置在i作臺(12G)上的夾具得到固定。在工作臺(12〇) 上面放置被檢測體(2)的狀態下,工作臺(12〇)沿著γ 軸方向移動,以進行對於被檢測體⑵的檢測。 所述臺架(130)用於使工作臺(12〇)沿著γ軸方向 進行往復職。本實施财包括有提供直線運動驅動力的 線性馬達,和蚊在框架⑽)上面並引導工作臺(12〇)進 ^直線運動的-對直線運動導向件 '组合了用於實現工作 至(120)的直線運動的線性馬達和直線運動導向件的結構 ^是本領域的技術人員廣為知道的时,因此對其不再詳細 ^明而且’ 1架⑴〇)也可由提供旋轉驅動力的旋轉馬 達、滾珠螺杆和一對直線運動導向件構成。 為了獲得被檢種⑺或红作臺⑽)的圖像, 沿者X軸方向相隔配置所述複數個攝像機(間。本實施 為了以彳』米單位精&、檢測被檢測體的缺陷(4)並獲 付^亥圖像,利用解析度高的行掃描攝像機(⑽⑽ Camera)。行掃描攝像機沿著—個水準線掃描被檢測體⑺ ⑷又得圖像。複數個行掃描攝像機按照各自的視野領域 =Of View) (_,,〜,咖)分割 體 (2)的圖像。 ^ 電腦(未圖示)控制臺架㈤)和所述複數個攝像機 ^50)的操作。電腦利用圖像處理程式處理攝像機⑽) 輸入的圖像。電腦所獲得的被檢測體⑵的圖像、缺陷⑷ 的檢測結果等-系列資料,通過顯示器等輸出裝置輸出。 ▲工作1 (120)上面’沿著以方向設有複數個第一標 。己(Ml,M2’......,M9) ’沿著γ轴方向設有複數個第二標記 8/23 201107708 (Ma,Mb,Mc,Md,….··)。複數個標記(Ml,……,M9)沿著與Y 轴交叉的方向’例如沿著與Y軸垂直的X軸方向,在工作 堂的一端相隔一定距離隔離配置。而且,複數個第二標記 中的一部分第二標記(Ma,Mc,Me......),從複數個第一標 記中最左側的第一標記(M1)開始,在工作臺(12〇)的一 側沿著Y轴方向相隔一定距離配置。複數個第二標記中其 他一部分第二標記(Mb,Md,Mf......),從複數個第一標記
中最右側的第—標記(M9)開始,在工作臺的另一側沿著 Y軸方向相隔一定距離配置。 ,數個第-標記(M1 ......,M9)中相鄰的每兩個標記配 置在每個行掃描攝像機的視野領域(F〇v丨 ......,f〇 V8)裏, 而視野領域(FO V1,,FO V8)中相鄰的每兩個視野領域重 疊一定距離。 電月自裡事先儲存有第一標記(M1,......,M9)和第二標記 (Ma,^b;.··.··)的臺架座標值,通過從攝像機(ISO)輸入的 《己(Ml,......,膽)、第二標B(Ma,Mb,......)的圖像可以 算出圖像座標值’並將圖像的基準圓元設定為零點,計算 出從零點圖元數衫幾個圖元,以生成乂軸及丫轴上的圖 像座標值。 L參照8V至圖3,利用具有如上所述之構成的視 見=糸統⑽),詳細說明應用本發明的視覺檢測系統 一貫施例的座標變換方法。 圖2用以表示圖1所示之視覺檢測系統的工作臺、禮 數個第-標記、複數個第二標記及攝像機的配置。圖 以概略表示圖丨所示之視覺檢啦編 差或者旋轉誤差而扭曲的狀態。圖4㈣表示本發 9/23 201107708 視覺檢測系統-實施例的座標變換方法的順序。 ^說^本實施例所涉及的視覺檢喝統的座標變換方 法之珂,對於旋轉誤差和移送誤差定義如下。 由於工作$ (12G)沿著γ軸進行直線往返運動,因此 在理想的狀態下不會出現相對於χ軸或者γ軸的傾斜角。 但實際上由於製作公差或者减公差等原因,工作臺(12〇) 進行直線往復運麟會發生相騎\軸或者¥賴斜的現 象。本說明書中將工作臺(】2〇 )相對於χ轴傾斜的角度定 義為旋轉誤差。 而且’臺架(130)進行直線往復運動時,由於臺架(13〇) 的精確度(accuracy)或者反覆精密度,在希望的目標移送 位置和實際移送位置之間會出現偏差。本說明書中,利用 至木(130)沿著X軸或者γ軸移送工作臺(I〕。)時,將 所希望的工作臺(120)的目標移送位置和實際移送位置之 間的差定義為移送誤差。 如圖1至圖4所示,本實施例所涉及的視覺檢測系統 的座標變換方法,利用形成在工作臺上的複數個基準標 5己’生成被檢測體的絕對座標。該方法包括:第一標記的 圖像獲得階段(S110)、第一變換公式生成階段(si20)、 第二標記的圖像獲得階段(S130)、旋轉誤差計算階段 (S140)、移送誤差計算階段(S150)和第二變換公式生成 階段(S160)。 首先,將第一標記(Ml,……,M9)的絕對臺架座標值和 第二標記(Ma,Mb,......)在臺架上的絕對座標值輸入電腦並 分別儲存。將工作臺(120)上的任意位置設為原點,而該 原點和各個標記在X軸、Y軸上的變位量成為絕對座標值。 10/23 201107708 本說明書中絕對臺架座標值是指,不包括臺架(130) 的旋轉誤差或者移送誤差的精確的目標座標值,是操作人 員事先掌握好資訊,並存入電腦裡的臺架座標值。 之後,在所述第一標記的圖像獲得階段中利用各個攝 像機(150 )’分別獲得複數個第一標記(mi,......,M9)的圖
像(S110 )。如圖2所示’使相鄰的兩個第一標記 (Μ 1,M2)(M2,M3)進入同一個攝像機(15丨)(i 52)的視野領域 裏,獲得第一標記(1\41,]^2)(]^2,河3)的圖像,並從第一標記 (Ml,M2)(M2,M3)的圖像中獲得第一標記的圖像座標值。 在所述第一變換公式生成階段中,利用第一標記 (M1,......,M9)的圖像座標值和第一標記(mi,......,M9)絕對 臺架座標值的關係’生成將圖像座標值轉換成臺架座標值 的第一變換公式(S120)。 為了生成第一變換公式’首先,利用第一標記 (M1,…,M9)的絕對臺架座標值和第—標記的圖像座標 值’計算用於表示臺架在每個圖像圖元中移送量的解析度 (S121>X軸解析度(ReX)和Y軸解析度(ReY)的計 算公式如下: 又 ° — mj-r)
Bel {My V- ii/j ] ^) (m2y - miii) 在此’ReX是X軸解析度,ReY是γ軸解析度,Μ# 是通過攝像機(150)獲得的圖像内的一對第一標記中的其 中一個(M,)在X軸上的絕對臺架座標值,Μ^γ是圖像 内的-對第-標記中的其中-個(Μ,)在丫軸上的絕對聋; 11/23 201107708 架座標值,m2x是圖像内的一對第一標記中的另一個(M2) 在X軸上的㈣臺架座標值,是圖像内的一對第一標 β中的另個(M2)在γ軸上的絕對臺架座標值,㈣是 圖像内的-對第-標記中的其中—個㈤)在χ軸上的圖 像座標值,miy是圖像内的—對第—標記中的其中一個 (Ml)在Y轴上的圖像座標值’咐是圖像内的一對第— 標記中的另—個(M2)在X軸上的圖像座標值,m2y是圖 像内的-對第—標記中的另—個(M2)在Y軸上圖像座標 值。 述&落中,以最左側攝像機(151 )的視野領域 内的第-標記(M1,M2)為例進行了說明,但同樣適用於 從左側第二個攝像機(152)的視野領域(F〇v)内的第一標 Z (M2,M3)及最右側的攝像機(158)的視野領域 内的第一標記(M8,M9)。 之後利用第一標汜(M1,......,M9)的絕對臺架座標 值、第一標記(Ml,……,M9)的圖像座標值及解析度,計算 攝像機(150)相對於X軸的傾斜度。各個攝像機(15〇) 對X軸的傾斜度0表示為如下公式(^ 1 μ)。 Θ = tan~1 ij’2 】™ 私”卜-1 (川2:",m]:")你 3’ (Μ,Χ-Μ,Χ) Uu 之後,利用第一標記(Ml,......,M9)的絕對臺架座標 值、第一標記(M1,......,M9)的圖像座標值、解析度及傾斜 度,計算圖像原點的臺架座標值(Sl23)。以下公式表示通 過每個攝像機(丨50 )獲得的每個圖像原點在χ軸上的牽架 座標值OX、圖像原點在Y軸上的臺架座標值〇γ〇
〇X = M,X-miXxReX 12/23 201107708
OY^M^-imyxReY-m^xReXxtanG 之後,利用第一標記(Ml,……,M9)的圖像座標值、解 析度、傾斜度及圖像原點的臺架座標值,生成將圖像座標 值轉換成臺架座標值的第一變換公式(^24)。第一變換公 式表示為如下公式。
WX = OX + wxxReX
WY = OY + wyxReY + wxxRexxtanG 在此,WX是X軸上的臺架座標值,WY是γ軸上的 # 臺架座標值,〇x是圖像原點在X軸上的臺架座標值,〇γ 是圖像原點在Υ軸上的臺架座標值,wx是χ轴上的圖像座 標值,wy是γ軸上圖像座標值。 在所述第二標記圖像獲得階段中,利用複數個攝像機 (150〜)中最左側攝像機(151)及最右側攝像機(158), 分別獲得第二標記(Ma,Mb,……)的圖像(S130)。如圖3所 示’利用最左側攝像機,獲得在複數個第二標記中在工作 臺(120 )田的一端上相鄰配置的兩個第二標記(Ma,Mc)的圖 • 像,利用最右側攝像機(158),獲得在工作臺(no)的另 -端上相鄰配置的兩個第二標記(Mb,Md)的圖像,並由第二 標記的圖像獲得第二標記的實際圖像座標值。 說明#中’實際圖像座標值是指包括旋轉誤差或者 移达决差並,過攝像機(15〇)實際測得的圖像座標值。 在所述疑轉誤差計算階段中,利用第二標記 (Ma,Mb,......)的實際圖像座標值和第二標記(Ma,Mb,. 的實際㈣座標值__係,計算X作臺⑽)的旋轉 誤差。 竹 為了十斤旋轉误差,首先在第二標記中⑽风...... 13/23 201107708 中與最左側的第一標記(M1)相鄰的一個標記設定為標記 a(Ma) ’在第二標記中從標記a沿著χ軸相隔配置的一個標 記設定為標記b(Mb),在第二標記中從標記a(Ma)沿著γ軸 相隔配置,並與標記a相鄰的一個標記設定為標記c(Mc), 在第二標記中從標記C沿著X軸相隔配置的一個標記設定 為標記d(Md)( S141 )。本實施例令,標記a(Ma)和標記b(Mb) 在γ軸上的絕對臺架座標值實質上相同,標記c(Mc)和標 記d(Md)在Y軸上的絕對臺架座標值實質上也是相同的。 之後,求出連接標記a(Ma)和標記b(Mb)的直線對於χ 軸的傾斜角ab(zeab) (si42)。傾斜角ab(」eab)的計算公式 _ 如下。 ^10ab = sin ^(Ya'-Yb')/((Xb-Xa)2 + (Yb-Ya)2),/2] 在此,Ya’是標記a(Ma)在Y軸上的實際臺架座標值,
Yb1是標記b(Mb)在Y軸上的實際臺架座標值,Xa是標記 a(Ma)在X軸上的絕對臺架座標值,Ya是標記a(M勾在γ ,上的絕對臺架座標值,Xb是標記軸上的絕對 臺架座標值’Yb是標記b(Mb)在Y軸上的絕對臺架座標值。 本說明書中,臺架的實際座標值是指含有旋轉誤差或 _ 者移送誤差的臺架座標值,是將實際檢測到的圖像的實際 座標值代入第一變換公式所獲得的臺架座標值。 因此,Ya’可通過將標記a(Ma)在χ軸、γ軸上的實際 圖像座標值代入第二變換公式獲得,Yb,可通過將標記%%·^ 在X軸、y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得。 之後,求出連接樑記c(Mc)和標記d(Md)的直線對於χ ' 軸的傾斜角cd(J0cd) (S143)。傾斜角cd(^cd)的計算公 · 式如下。 14/23 201107708 Z 9cd = sin·1 [(Yc’ 一 Yd’)/((Xd — Xc)2 + (Yc — Yd)2)1/2] 在此,Yc·是標記c(Mc)在Y軸上的實際臺架座標值,
Yd’是標記d(Md)在Y軸上的實際臺架座標值,Xc是標記 c(Mc)在X軸上的絕對臺架座標值,Yc是標記c(Mc)在Y 軸上的絕對臺架座標值,Xd是標記d(Md)在X軸上的絕對 臺架座標值,Yd是標記d(Md)在Y軸上的絕對臺架座標值。
因此’ Yc'可通過將標記c(Mc)在X軸、Y軸上的實際 圖像座標值代入第一變換公式獲得,Yd'可通過將標記d(Md) 在X軸、Y軸上的實際圖像座標值代入第一變換公式獲得。 之後’沿著Y軸在標記a(Ma)和標記c(Mc)之間,使傾 斜角在傾斜角ab( Zl 0ab)和傾斜角cd(」0cd)之間線性變化, 以生成用於計算工作臺(12〇)旋轉誤差的旋轉誤差公式 (S144)。旋轉誤差(ζ)θ(χ))的計算公式如下。 肩(X) = Z10cd 十 α(為一肩cd)
在此’ a是比例變量,通過公式^以― :bt:)土過公式 Yt〇p =Ya, —χ._爲求得’ 、匕 Α 式 Ybtm= YC’ —x.tanz|0d 求得。 〔Mall所述移送誤差計算階段中,利用第二標記 =臺竿:像座標值和第二標·,隱,……) (si。) _ ’計算卫作臺的移送誤差 代入第對圖像座標值是指’將絕對臺架座棉 者移送誤差的圖像座標值如^ ^包括旋轉誤差 ,首先利用標記a(Ma)或者標記 、標記a(Ma)或者標記b(Mb)的實u 為了計算移送誤差 b(Mb)的絕對圖像座標值 15/23 201107708 際臺架座標值、傾斜角ab(」eab),求出用於表示隨著X軸 變化的標記a(Ma)和標記b(Mb)之間移送誤差的移送誤差 ab(S151)。本實施例中採用了標記a(Ma)的絕對圖像座標值 和標記a(Ma)的實際臺架座標值。X軸上移送誤差ab(dXab) 和Y軸上移送誤差ab(」Yab)的計算公式如下。 zi Xab = Xa - (xa-ReX-cos zl 0ab + ya-ReY-cos zi 0ab ) 」Yab= Ya’ — (ya*ReY*cos zl 6ab — xa-ReX-sin zl 0ab ) 在此’ Xa’是標記a(Ma)在X軸上的實際臺架座標值, xa是標記a(Ma)在X軸上的絕對圖像座標值,Ya,是標記 a (Ma)在Y軸上的實際臺架座標值,ya是標記a (Ma) 鲁 在Y軸上的絕對圖像座標值。其中所述xa可通過將標記a (Ma)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標值代入第一變換公 式獲得,所述ya可通過將標記a (Ma)在X軸、Y軸上的 絕對臺架座標值代入第一變換公式獲得。 之後,利用標記c(Mc)或者標記d(Md)的絕對圖像座標 值、標記c(Mc)或者標記d(Md)的實際臺架座標值、傾斜角 cd(Z0Cd) ’求出隨著X軸變化的標記c(Mc)和標記d(Iy[d)之 間的移送誤差的移送誤差cd ( S152)。本實施例中,採用了 鲁 標記c(Mc)圖像的絕對圖像座標值和標記c(Mc)的實際臺架 座標值。X軸上移送誤差cd(」Xed)和Y軸上移送誤差 Ycd)的計算公式如下。 」XCd = Xc,— (xc-ReX-cos zl 0cci + yc-ReY-cos zj 0cd ) 」YCd= Yc’ 一 (yc.ReY.cos」0cd —xc.ReX.sin」0cd) 在此’ Xc'是標記c(Mc)在X軸上的實際臺架座標值, ' xc是標記c(Mc)在X軸上的絕對圖像座標值’ Yc'是標記 -c(Mc)在Y軸上的實際臺架座標值,yc是標記c(Mc)在γ輪 16/23 201107708 上的絕對圖像座標值。其中所述xc町通過將標記c(Mc)在 X軸、Y軸上的絕對臺架座標代入第一變換公式獲得,所 述yC可通過將標記C(Mc)在X軸、Y軸上的絕對臺架座標 代入第一變換公式獲得。 之後’沿著Y軸在標記a(Ma)和標記c(Mc)之間生成移 送誤差在移送誤差ab和移送誤差cd之間線性變化的線性 移送誤差項(S153)°X軸線性移送誤差項和γ軸線性移送 誤差項表示為如下公式。 z)Xab + a(zlXcd—」Xab) (X軸線性移送誤差項) jYab + a(z] Ycd— zlYab) (γ軸線性移送誤差項) 之後,生成修正相鄰攝像機之間傾斜角差的攝像機角 度修正項(S154)°X軸攝像機角度修正項和γ軸攝像機角 度修正項表示為如下公式。 一 (ΟΧη~〇Χ1)(1 — COS0) (χ軸攝像機角度修正項) -(OXn-〇Xl)(sine) (Υ軸攝像機角度修正項) 卜在此’〇X1是通過複數個攝像機中最左側攝像機(151) 獲得的圖像原點的X軸堂架座標值,〇Χη是通過複數個攝 像機中左側第η個攝像機所獲得的圖像原點的χ軸臺架座 標值。 之後,加減線性移送誤差和攝像機角度修正項,生成 計算移送誤差的移送誤差公式(S155>X軸移送誤差(』 Xn)和Y輛移送誤差(dYn)的計算公式如下。 zlXab + a(^Xcd-^ixab )-(〇Χη-〇χΐ)(ΐ- COS0)
ZlYab + (X(ZYcd—』Yab 卜(〇Xn —〇xl) sin0 在所述第二變換公式生成階段令,用第一變換公式加s 17/23 201107708 減旋轉誤差及移送誤差以生成第二變換公式,所述第二變 換公式將圖像座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體(2) 為基準的絕對座標值(S160)。本說明書中,以被檢測體(2) 為基準的絕對座標值是指,通過修正臺架(13〇)的移送誤 差或者旋轉誤差來生成的以被檢测體(2)為基準的絕對座 標計内的座標值。以被檢測體(2)為基準的絕對座標值表 示成臺架座標值。對於X軸、Y轴的第二變換公式如下。 NWX = WX — wx-Rex-(l— cos ^10)+ ziXn NWY = WY—wx-Rex-sin Zl Θ + zl Yn
在此,NWX是被檢測體(2)在x軸上的絕對臺架座 標值,NWY是被檢測體(2)在Y軸上的絕對臺架座標值。 之後’在攝像機(〗5〇)掃描由標記c(Mc)、標記d(^d)、 標記e(Me)、標記f(Mf)劃分的區域期間,也反覆進行如上 所述階段,生成以被檢測體(2)為基準的絕對座標值。、妹 果’沿著Y軸方向移送工作臺(12〇 )的同時對被檢:『 整個區域生成絕對座標值。 ;
如上所述之本發明的-實施例所涉及的视覺 及利用該系統的座標變換方法,即使不另外採用 j 裝置,而只利用配置在工作臺上的第二標記,也处」疋 對被檢測體的檢測作業,同時還能進行臺架精確=仃針 作業,因此可以節省臺架的精確度及反覆精修正 要的時間及精力。 "^則定所需 而且,就算由於震動、衝擊、器具的變形等、 檢測系統發生變化,也能嶋喊行被檢=導致 業’同時雜夠執行㈣的精確度或者反覆 /測作 作業’因此能夠節魏備維護所需的經費。&的修正 18/23 201107708 而且 者反覆精密檢=統=執行臺架祕 系統及被檢繼的檢測線因此,此_定地管理視覺檢測 利r·圍中二並=僅限於上述實施例及變形例,而在申請專 在不的範圍内’可實現為多種形態的實施例。 申請專利範圍所提出的發明要旨的情況 具有通常知識者所能變形的範圍,毋庸置疑 也屬於本發明的保護範圍之内。
【圖式簡單說明】 圖1疋本發明的視覺檢測系統一實施例的概略圖。 一圖2是圖1之視覺檢測系統的工作臺、第-標記、第 一標δ己及攝像機的配置示意圖。 圖3疋圖1之視覺檢測系統的卫作臺由於移送誤差或 者旋轉誤差而扭曲的形態示意圖。 圖4是制本發明的視覺檢測系統—實施例的座標變 換方法的順序圖。 【主要元件符號說明】 2 被檢測體 4 缺陷 1〇〇視覺監測系統 120工作臺 130臺架 150, 151, 152,……,158 攝像機 Μ1’Μ2,……,Μ9 第一標記
Ma, Mb, Me, Md, Me, Mf 第二標記 19/23

Claims (1)

  1. 201107708 七、申請專利範圍: 1. 一種視覺檢測系統,包括:工作臺,用於支撐被檢測體;臺 架,用於將所述工作臺在γ軸方向上進行直線往返運動; 複數個攝像機,為了獲得所述被檢測體或者所述工作臺的圖 像,沿著X軸方向相隔配置,其特徵在於,包括: 複數個第一標記,沿著與Y軸交叉的X軸方向,相隔配置 在所述工作臺一端上, 複數個第二標記,其中部分第二標記從所述複數個第一標記 中最左侧的第一標記開始’在所述工作臺的一侧沿著所述Y 軸方向相隔配置,並且另一部分第二標記從所述複數個第一 標記中最右側的第一標記開始’在所述工作臺的另一側沿著 所述Y軸方向相隔配置, 獲得所述複數個第一標記的圖像後’將此圖像座標值轉換成 臺架座標值;獲得所述複數個第二標記的圖像後,將此圖像 座標值和臺架座標值轉換成以被檢測體為基準的絕對座標 值, 以所述被檢測體為基準的絕對座標值是修正了所述臺架精 碟度的座標值。 2. —種視覺監測系統的座標變換方法,其特徵在於,該方法利 用申請專利範圍第1項所述之視覺監測系統,並包括: 第一標記的圖像獲得階段,用於獲得所述複數個第一標記的 圖像; 第一變換公式生成階段,利用第一標記的圖像座標值和第一 標記的絕對臺架座標值的相互關係,生成將圖像座標值轉換 成臺架座標值的第一變換公式; 第二標記的圖像獲得階段’用於獲得所述複數個第二標記的 20/23 201107708 圖像; 々 旋轉誤差計算階段,利用第二標記的圖像庫標值和f二標記 的臺架座標值的相互關係,計算用於表示所f工作臺在直線 運動中相對於所述X軸的傾斜角度的旋轉誤差, 移送誤差計算階段,利用第二標記的圖像雇標值和第二標記 的臺架座標值的相互關係,計算用於表示所述工作堂在所述 X軸或者所述Y軸上的目標移送位置和實際移送位置之間 差的移送誤差;
    第二變換公式生成階段,在所述第一變換公式上加減所述旋 轉誤差及所述移送誤差,以生成用於將圖像座標值和臺架座 標值轉換成以被檢測體為基準的絕對座標值的第二變換公 式。 3.如申請專職11帛2項所述之視覺制祕的座標變換方 法,其特徵在於所述第—變換公式生成階段包括以下階段: 利用戶f述第二標記的絕對臺架座標值和所述第一標記的圖 ,座心值指用於表示每個圖像圖元巾㈣移送量的解析 利用所述第一標言?的紐dfeL虫 座標值及所述解析h 座標值、所述第-標記的圖 利用所述第-標記:4==_斜度; 座標值、所述解析声木庋裇值、所述苐一標記的圖 標值; X彳述傾斜度’計算圖像原點的臺架 利用所述第-標記的 及所述圖像原點的臺架户t知值、所述解析度、所述傾斜 成臺架座標值的第一 值生成用於將圖像座標值轉 其中所述絕對值;^ 匕括所述堂架的旋轉誤差 21/23 201107708 者移送誤差的預定座標值。 4.如申請專利範圍第2項或者第3項所述之視覺監測系統的座 標變換方法,其特徵在於’所述旋轉誤差計算階段包括以下 階段: 在所述複數個第二標記t的其中一個標記設定為標記a,在 所述複數個第二標記中從所述標記a沿著X軸相隔配置的 一個標記設定為標記b,在所述複數個第二標記中從所述標 記a沿著Y軸相隔配置的一個標記設定為標記c,在所述複 數個第二標記+從所述標記c沿著X軸相隔配置的一個標 記設定為標記d ; 求連接所述標記a和所述標記b的直線對於所述X軸的傾 斜角ab ; 求連接所述標記c和所述標記d的直線對於所述X軸的傾 斜角cd ; 沿著所述Y軸在所述標記a和所述標記c之間,使傾斜角 在所述傾斜角ab和傾斜角cd之間線性變化,以形成用於計 算所述工作臺的旋轉誤差的旋轉誤差公式。 5.如申請專利範圍第4項所述之視覺監測系統的座標變換方 法’其特徵在於,所述移送誤差計算階段包括: 求移送誤差ab的階段,利用所述標記a或者所述標記b的 絕對圖像座標值、所述標記a或者所述標記b的實際臺架 座標值、所述傾斜角ab(zl0ab),求出隨著X軸變化的所述 標記a和所述標記b之間的移送誤差; 求移送誤差cd的階段,利用所述標記c或者所述梯記d的 絕對圖像座標值、所述標記c或者所述標記d的實際臺架座 標值、傾斜角ccj(z10cd)’求出隨著X軸變化的户斤述標記c 22/23 201107708 和所述標記d之間的移送誤差; 送誤差項生成階段,☆著所述Υ軸在所述標記a和 u〔二。己C之間’所述綠性移送誤差項從所述移送誤差ab |所述移送誤差cd發生線性變化; 攝像機角度修正項生成階段,所職像機角度修正項用於修 正相鄰攝像機的傾斜角的差異; 、/
    =送誤差公式生成階段,所述移送誤差公式通過加減 差移达块差項和所述攝像機角度修正項,計算所述移送誤 其中’所述圖像絕對值是將所述絕對臺架座標值代入所 臭換公式獲得的座標值’是不包括旋轉誤差或者移'μ弟 的圖像座標值,所述實際臺架座標值是包括旋轉誤差差 送誤差的臺架座標值,所述實際圖像座標值是包括旋移 或者移送誤差的實際檢測出的圖像座標值。 謨差
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI498691B (zh) * 2011-05-31 2015-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 量測編程坐標系刷新系統及方法
TWI499757B (zh) * 2011-05-30 2015-09-11 Sintokogio Ltd Accumulated lead error measurement device and determination method of ball screw shaft
US10330468B2 (en) 2015-06-24 2019-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Digital circuitry and method for calculating inclinometer angles

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104634246B (zh) * 2015-02-03 2017-04-12 李安澜 目标空间坐标的浮动式立体视觉测量系统及测量方法
CN108489994A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 湖北工程学院 卷对卷塑质面膜检验及控制方法
WO2020198963A1 (zh) * 2019-03-29 2020-10-08 深圳市大疆创新科技有限公司 关于拍摄设备的数据处理方法、装置及图像处理设备
CN110320496B (zh) * 2019-06-25 2021-06-11 清华大学 一种室内定位方法及装置
KR102257055B1 (ko) 2020-11-30 2021-05-28 이재준 스마트 비전 얼라인먼트 시스템 및 이를 이용한 스마트 비전 얼라인먼트 방법
KR20230126012A (ko) * 2022-02-22 2023-08-29 엘에스일렉트릭(주) 아핀 변환의 파라미터 캘리브레이션 방법 및 이를 이용하는 모션 제어 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0807352A1 (en) * 1995-01-31 1997-11-19 Transcenic, Inc Spatial referenced photography
JP4660779B2 (ja) * 2000-08-18 2011-03-30 学校法人 中央大学 移動装置の位置誤差評価方法およびその評価結果に基づく移動精度向上方法
JP2003197502A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Nikon Corp 計測方法及び露光方法、露光装置、並びにデバイス製造方法
JP4417121B2 (ja) * 2004-01-19 2010-02-17 株式会社ミツトヨ 被測定物の通り出し方法、及び表面性状測定装置
US20050175217A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Mueller Louis F. Using target images to determine a location of a stage
JP4522140B2 (ja) * 2004-05-14 2010-08-11 キヤノン株式会社 指標配置情報推定方法および情報処理装置
JP4889928B2 (ja) * 2004-08-09 2012-03-07 株式会社ミツトヨ 基準座標算出方法、基準座標算出プログラム、その記録媒体、定盤および形状測定装置
JP2007034168A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Fujifilm Holdings Corp ステージ位置変動情報取得方法および装置
JP4261535B2 (ja) * 2005-09-28 2009-04-30 アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 マスク検査装置におけるアライメント方法および評価方法
JP4884828B2 (ja) * 2006-05-01 2012-02-29 株式会社日本マイクロニクス 表示用パネルの処理装置
JP2008083227A (ja) 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp アライメントマーク位置測定装置及び方法、及び描画装置
JP2009170559A (ja) * 2008-01-14 2009-07-30 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
KR100863700B1 (ko) 2008-02-18 2008-10-15 에스엔유 프리시젼 주식회사 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI499757B (zh) * 2011-05-30 2015-09-11 Sintokogio Ltd Accumulated lead error measurement device and determination method of ball screw shaft
TWI498691B (zh) * 2011-05-31 2015-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 量測編程坐標系刷新系統及方法
US10330468B2 (en) 2015-06-24 2019-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Digital circuitry and method for calculating inclinometer angles

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