TWI496052B - 自動校正系統與自動校正方法 - Google Patents

Description

自動校正系統與自動校正方法

本揭露係有關於一種校正系統與校正方法，尤指一種自動校正系統與自動校正方法。

隨著平板電腦的蓬勃發展，平板電腦的全球總出貨量預計將於數年後超過筆記型電腦的全球總出貨量，且平板電腦未來將成為人類生活上常見的一種電子產品。

目前針對平板電腦於出貨前之產品功能(尤其是觸控功能)測試大多是由人工來進行，但是由於人員的訓練成熟度不易一致及人員有流動的問題，常會使得人工測試的品質無法穩定，且負責檢測之人員必須具有相當的熟練度及穩定性，否則於碰觸時會有抖動或停滯之情形，而造成測試結果的異常，因此導入視覺取像系統並結合移動平台之自動化檢測方式已然成為趨勢。

惟，由於觸碰顯示面板面臨產品規格樣式眾多、尺寸變異極大，所以測試時需時常調整視覺取像系統之視野範圍，而若視覺取像系統之視野範圍有所調整(例如視野範圍改變)，則必須重新進行視覺取像系統的校正，才能正確 地依視覺取像系統之辨識結果來移動觸碰測試的位置，重新進行視覺取像系統的校正需要花費許多步驟與時間，故仍有改善空間。

因此本揭露提出一種自動校正系統與方法，其能協助人員更簡易且快速地完成視覺取像系統的校正。

本揭露提供一種自動校正方法，係應用於一自動校正系統中，該自動校正系統包括一承載平台、一移動模組、一取像單元、一碰觸單元及一處理模組，該取像單元與該碰觸單元藉由該移動模組而相對該承載平台移動，該取像單元適於擷取一影像，該承載平台上適於設置一觸碰顯示面板，該觸碰顯示面板適於受到按壓後於按壓處顯示一標記，該處理模組係連接該移動模組與取像單元，且包含影像辨識單元及移動模組控制單元，該影像辨識單元係用以辨識該影像中該標記的位置座標，該移動模組控制單元係用以控制該移動模組，該自動校正方法係包括以下步驟：利用該移動模組控制單元多次移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示包含呈至少一轉角排列之複數該標記；利用該影像辨識單元辨識該影像上的該等標記之數量以及該等標記所排列之圖案之二端點與一轉角處之標記的位置座標；以及該處理模組從該標記數量、位置座標與其對應之該移動模組之移動量來計算出該影像上之位置補償量，並根據該影像上之位置補償量與其對應之該移動模組之移動量間的轉換關係以校 正該移動模組之移動距離。

本揭露提供一種自動校正系統，係包括：一承載平台，其上適於設置一觸碰顯示面板，該觸碰顯示面板適於受到按壓後於按壓處顯示一標記；一移動模組，係設於該承載平台上，且能相對該承載平台移動；一取像單元，係設於該移動模組上，該取像單元適於擷取包括一影像；一碰觸單元，係設於該移動模組上；以及一處理模組，係連接該移動模組與取像單元，且包含影像辨識單元及移動模組控制單元，該影像辨識單元係用以辨識該影像中該標記的位置座標，該移動模組控制單元係用以控制該移動模組，且用以利用該移動模組控制單元多次移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示包含呈至少一轉角排列之複數該標記，該影像辨識單元係用以辨識該影像上的該等標記之數量以及該等標記所排列之圖案之二端點與一轉角處的該標記的位置座標，該處理模組係用以從該標記數量、位置座標與其對應之該移動模組之移動量來計算出該影像上之位置補償量，並根據該影像上之位置補償量與其對應之該移動模組之該移動量間的轉換關係以校正該移動模組之移動距離。

由上可知，因為本揭露之自動校正系統與方法係能自動進行視覺取像系統的校正，因此無須專業訓練之人員即能夠快速地完成視覺取像系統的校正，建立視覺影像與移動模組移動量間的轉換關係。

1‧‧‧自動校正系統

11‧‧‧承載平台

12‧‧‧移動模組

13‧‧‧取像單元

14‧‧‧碰觸單元

15‧‧‧處理模組

151‧‧‧影像辨識單元

152‧‧‧移動模組控制單元

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧觸碰顯示面板

S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28、S29、S30、S31、S32、S33‧‧‧步驟

第1圖所示者係本揭露之自動校正系統之示意圖；第2A與2B圖所示者係本揭露之自動校正方法之流程圖；第3A圖所示者係本揭露之觸碰顯示面板之示意圖；以及第3B圖所示者係本揭露之顯示單元的影像之示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本揭露之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本揭露可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本揭露所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本揭露所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「一」、「上」、「L形」、「T形」、「端點」、「轉角處」、「長」、「寬」及「中」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本揭露可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本揭露可實施之範疇。

第1圖所示者，係本揭露之自動校正系統之示意圖。

如圖所示，本揭露之自動校正系統1係包括一承載平 台11、一移動模組12、一取像單元13、一碰觸單元14(例如一觸控筆)、一處理模組15與一顯示單元16，於本實施例中，該移動模組12係設於該承載平台11上，且能相對該承載平台11移動。

承載平台11上適於設置一觸碰顯示面板17，觸碰顯示面板17適於受到按壓後於按壓處顯示一標記，該取像單元13與碰觸單元14係設於該移動模組12上，並藉由該移動模組12而相對該承載平台11移動，取像單元13適於擷取一影像，且當觸碰顯示面板17位於取像單元13的擷取範圍內時，該影像中包括該觸碰顯示面板17；該處理模組15係連接該移動模組12與取像單元13，且包含影像辨識單元151及移動模組控制單元152，該影像辨識單元151係用以辨識該取像單元13之取像結果中(亦即為包括觸碰顯示面板17的影像)該標記的位置座標，該移動模組控制單元152係用以控制該移動模組12，該顯示單元16係連接該取像單元13，且用以顯示該取像單元13所取得的影像。

第2A與2B圖所示者，係本揭露之自動校正方法之流程圖，該自動校正方法係應用於該自動校正系統1中。

該自動校正方法係包括以下步驟：於步驟S21中，於該承載平台11上設置一觸碰顯示面板17，該觸碰顯示面板17於受到按壓後會於按壓處顯示一標記，該取像單元13適於擷取一影像，該影像中包括該觸碰顯示面板17。

於步驟S22中，使該移動模組12回到機械原點。

於步驟S23中，載入該觸碰顯示面板17之尺寸(長度Wp與寬度Hp)、標記之尺寸(長度Wm與寬度Hm)及機台相關資訊。要補充說明的是，於本實施例中，該長度方向係指左右之X軸方向上，該寬度方向係指上下之Y軸方向上。

於步驟S24中，決定Dx(在長度方向上的單位移動量)、Nx(在長度方向上的移動次數)、Dy(在寬度方向上的單位移動量)、Ny(在寬度方向上的移動次數)之數值，Dx=c1xWm，Dy=c1xHm，c1係大於等於1之常數值，且2為c1之一實施例，Nx係Wp/Dx的整數部分減1，Ny係Hp/Dy的整數部分減1；此外，為了使後續該碰觸單元14都能按壓在該觸碰顯示面板17上，於計算Nx與Ny時，Wp可用Wp減去c2xWm後之值取代，Hp可用Hp減去c2xHm後之值取代，c2係大於0之常數值，且1為c2之一實施例，只要使c2xWm不大於或等於Wp且c2xHm不大於或等於Hp即可，或者，Wp可用Wp乘以F後之值取代，Hp可用Hp乘以F後之值取代，F係小於1之正數值。

於步驟S25中，利用該移動模組控制單元152，在長度方向上將該移動模組12移動Dx距離，並於每次移動後使該碰觸單元14按壓該觸碰顯示面板17一次，而一共按壓Nx次，在寬度方向上將該移動模組12移動Dy距離，並於每次移動後使該碰觸單元14按壓該觸碰顯示面板17一次，而一共按壓Ny次，以使該觸碰顯示面板17顯示包 含呈至少一轉角排列(如：呈L形或T形排列)之複數(共Nx+Ny個)該標記。請同時參閱第3A圖，其所示者係本揭露之該觸碰顯示面板17之示意圖，第3A圖之觸碰顯示面板17上係例示呈現於步驟S25後之T形排列之複數該標記(各該標記呈十字形)，T形排列之情形較適用於長寬比較大之觸碰顯示面板17。

於步驟S26中，請同時參閱第3B圖，其所示者係本揭露之該顯示單元16的影像之示意圖，於本實施例中，該顯示單元16之視野僅能顯示出部分第3A圖之圖案(呈L形)，利用該影像辨識單元151辨識該影像上的該等標記之數量以及該等標記所排列之圖案之二端點(X1，Y1)、(X3，Y3)與一轉角處(X2，Y2)的該標記的位置座標，具體而言，由已知的碰觸單元14與取像單元13間的相對位置關係來移動移動模組12以使顯示單元16能顯示包含呈至少一轉角排列(如：呈L形或T形排列)之複數該標記，X1、X3、Y1、Y3係該二端點的長度方向座標位置與寬度方向座標位置，X2、Y2係該轉角處的長度方向座標位置與寬度方向座標位置。

於步驟S27中，該處理模組15從該標記數量、位置座標與其對應之該移動模組12之移動量來計算出該影像上之位置補償量與其對應之該移動模組12之移動量間的轉換關係如下：MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)， MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，其中，Pxx、Pxy、Pyx、Pyy係校正轉換分量，Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX係該影像上之長度方向位置相對於原點的像素距離，ImageY係該影像上之寬度方向位置相對於原點的像素距離，MotionX係移動模組12之長度方向移動量，MotionY係移動模組12之寬度方向移動量。

於步驟S28中，由於碰觸單元14與取像單元13間的相對位置關係仍可能會受到其他因素所影響而有誤差(例如組裝上的誤差)，所以於自動校正系統1安裝完畢後，至少需要針對碰觸單元14與取像單元13間的相對位置關係做一次的校正，其係由該處理模組15從該碰觸單元14之位置與轉換後之該碰觸單元14之位置來計算出該碰觸單元14與取像單元13的相對關係的誤差所致的該轉換關係之誤差值，其中，，其中，D_PenX 係該轉換關係之長度方向誤差值，D_PenY 係該轉換關係之寬度方向誤差值，N係複數該標記之總數，M_PXi 係該標記所對應之該碰觸單元14的長度方向位置，M_PYi 係該標記所對應之該碰觸單元14的寬度方向位置，M_VXi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元14的長度方向位置，M_VYi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元14的寬度方向位置，而 MotionX與MotionY需分別加上D_PenX 與D_PenY 後，才是最終所需的該移動模組12的移動量。

於步驟S29中，開始自我測試校正的精準度，具體而言，該觸碰顯示面板17先清除該觸碰顯示面板17所顯示之複數該標記，並利用該移動模組控制單元152移動該移動模組12並使該碰觸單元14按壓該觸碰顯示面板17，以使該觸碰顯示面板17顯示一該標記，接著，該處理模組15由該轉換關係計算出將該標記移動至該影像之中心所需之該移動模組12之移動量，並利用該移動模組控制單元152將該移動模組12移動該移動量。

於步驟S30中，接著，該處理模組15判斷該標記與該影像之中心間之距離是否在可接受的範圍內，若是，則完成自動校正方法；若否，則進入步驟S31。

於步驟S31中，該處理模組15判斷已重新校正的次數是否等於預設值(例如3次)，若否，則進入步驟S32；若是，則進入步驟S33。

於步驟S32中，縮小相鄰標記間之間距(即Dx與Dy)，並回到步驟S25，以重新按壓複數標記且重新計算該轉換關係。

於步驟S33中，發出提醒訊息，例如該碰觸單元14已鬆動或損壞，以提醒管理者進行系統檢修作業，並完成自動校正方法。

綜上所述，由於本揭露之自動校正系統與方法係能自動進行視覺取像系統的校正，所以即使因為觸碰顯示面板 之規格改變而需要調整自動校正系統，無須專業訓練之人員也能夠快速地完成視覺取像系統的校正，建立視覺影像與移動模組移動量間的轉換關係，進而解決習知人工操作之問題。

上述實施例係用以例示性說明本揭露之原理及其功效，而非用於限制本揭露。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本揭露之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧自動校正系統

11‧‧‧承載平台

12‧‧‧移動模組

13‧‧‧取像單元

14‧‧‧碰觸單元

15‧‧‧處理模組

151‧‧‧影像辨識單元

152‧‧‧移動模組控制單元

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧觸碰顯示面板

Claims (18)

1. 一種自動校正方法，係應用於一自動校正系統中，該自動校正系統包括一承載平台、一移動模組、一取像單元、一碰觸單元及一處理模組，該取像單元與該碰觸單元藉由該移動模組而相對該承載平台移動，該取像單元適於擷取一影像，該承載平台上適於設置一觸碰顯示面板，該觸碰顯示面板適於受到按壓後於按壓處顯示一標記，該處理模組係連接該移動模組與該取像單元，且包含影像辨識單元及移動模組控制單元，該影像辨識單元係用以辨識該影像中該標記的位置座標，該移動模組控制單元係用以控制該移動模組，該自動校正方法係包括以下步驟：利用該移動模組控制單元多次移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示包含呈至少一轉角排列之複數該標記；利用該影像辨識單元辨識該影像上的該等標記之數量以及該等標記所排列之圖案之二端點與該轉角處之標記的位置座標；以及該處理模組從該標記數量、該位置座標與其對應之該移動模組之移動量來計算出該影像上之位置補償量，並根據該影像上之位置補償量與其對應之該移動模組之該移動量間的轉換關係以校正該移動模組之移動距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動校正方法，於計算 出該轉換關係後，該處理模組更包括從該碰觸單元之位置與轉換後之該碰觸單元之位置來計算出該碰觸單元與取像單元的相對關係的誤差所致的該轉換關係之誤差值，並以該誤差值進一步校正該移動模組之移動距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動校正方法，於計算出該轉換關係後，該觸碰顯示面板更清除該觸碰顯示面板所顯示之複數該標記，並利用該移動模組控制單元移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示一該標記，該處理模組由該轉換關係計算出將該標記移動至該影像之中心所需之該移動模組之移動量，並利用該移動模組控制單元將該移動模組移動該移動量，且該處理模組判斷該標記與該影像之中心間之距離是否在可接受的範圍內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自動校正方法，其中，若判斷該標記與該影像之中心間之距離不在可接受的範圍內，則縮小相鄰標記間之間距，並重新按壓複數標記且重新計算該轉換關係。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動校正方法，其中，該觸碰顯示面板之長度與寬度分別為Wp與Hp，該標記之長度與寬度分別為Wm與Hm，該移動模組之移動分為在長度方向移動Dx距離和Nx移動次數與在寬度方向移動Dy距離和Ny移動次數，Dx=c1xWm，Dy= c1xHm，c1係大於等於1之常數值，Nx係Wp/Dx的整數部分減1，Ny係Hp/Dy的整數部分減1。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動校正方法，其中，該轉換關係如下：MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)，MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，其中，Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，X1、X3、Y1、Y3係該二端點的長度方向座標位置與寬度方向座標位置，X2、Y2係該轉角處的長度方向座標位置與寬度方向座標位置，該移動模組在長度方向移動Dx距離共Nx次，該移動模組在寬度方向移動Dy距離共Ny次，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX係該影像上之長度方向位置相對於原點的像素距離，ImageY係該影像上之寬度方向位置相對於原點的像素距離，MotionX係移動模組之長度方向移動量，MotionY係移動模組之寬度方向移動量。
7. 如申請專利範圍第2項所述之自動校正方法，其中， 其中，D_PenX 係該轉換關係之長度方向誤差值，D_PenY 係該轉換關係之寬度方向誤差值，N係複數該標記之總 數，M_PXi 係該標記所對應之該碰觸單元的長度方向位置，M_PYi 係該標記所對應之該碰觸單元的寬度方向位置，M_VXi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元的長度方向位置，M_VYi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元的寬度方向位置。
8. 如申請專利範圍第5項所述之自動校正方法，其中，於計算Nx與Ny時，Wp用Wp減去c2xWm後之值取代，Hp用Hp減去c2xHm後之值取代，c2係大於0之常數值。
9. 如申請專利範圍第5項所述之自動校正方法，其中，於計算Nx與Ny時，Wp用Wp乘以F後之值取代，Hp用Hp乘以F後之值取代，F係小於1之正數值。
10. 一種自動校正系統，係包括：一承載平台，其上適於設置一觸碰顯示面板，該觸碰顯示面板適於受到按壓後於按壓處顯示一標記；一移動模組，係設於該承載平台上，且能相對該承載平台移動；一取像單元，係設於該移動模組上，該取像單元適於擷取一影像；一碰觸單元，係設於該移動模組上；以及一處理模組，係連接該移動模組與取像單元，且包含影像辨識單元及移動模組控制單元，該影像辨識單元係用以辨識該影像中該標記的位置座標，該移動模組控制單元係用以控制該移動模組，且用以利用該 移動模組控制單元多次移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示包含呈至少一轉角排列之複數該標記，該影像辨識單元係用以辨識該影像上的該等標記之數量以及該等標記所排列之圖案之二端點與一轉角處的該標記的位置座標，該處理模組係用以從該標記數量、位置座標與其對應之該移動模組之移動量來計算出該影像上之位置補償量，並根據該影像上之位置補償量與其對應之該移動模組之該移動量間的轉換關係以校正該移動模組之移動距離。
11. 如申請專利範圍第10項所述之自動校正系統，其中，於計算出該轉換關係後，該處理模組更包括用以從該碰觸單元之位置與轉換後之該碰觸單元之位置來計算出該碰觸單元與取像單元的相對關係的誤差所致的該轉換關係之誤差值，並以該誤差值進一步校正該移動模組之移動距離。
12. 如申請專利範圍第10項所述之自動校正系統，其中，於計算出該轉換關係後，該觸碰顯示面板更包括用以清除該觸碰顯示面板所顯示之複數該標記，該移動模組控制單元係用以移動該移動模組並使該碰觸單元按壓該觸碰顯示面板，以使該觸碰顯示面板顯示一該標記，該處理模組係用以由該轉換關係計算出將該標記移動至該影像之中心所需之該移動模組之移動量，該移動模組控制單元係用以將該移動模組移動該移動 量，且該處理模組係用以判斷該標記與該影像之中心間之距離是否在可接受的範圍內。
13. 如申請專利範圍第12項所述之自動校正系統，其中，若判斷該標記與該影像之中心間之距離不在可接受的範圍內，則縮小相鄰標記間之間距，並重新按壓複數標記且重新計算該轉換關係。
14. 如申請專利範圍第10項所述之自動校正系統，其中，該觸碰顯示面板之長度與寬度分別為Wp與Hp，該標記之長度與寬度分別為Wm與Hm，該移動模組之移動分為在長度方向移動Dx距離和Nx移動次數與在寬度方向移動Dy距離和Ny移動次數，Dx=c1xWm，Dy=c1xHm，c1係大於等於1之常數值，Nx係Wp/Dx的整數部分減1，Ny係Hp/Dy的整數部分減1。
15. 如申請專利範圍第14項所述之自動校正系統，其中，該轉換關係如下：MotionX=(ImageX×Pyy-ImageY×Pyx)/(Pxx×Pyy-Pxy×Pyx)，MotionY=(ImageX×Pxy-ImageY×Pxx)/(Pxy×Pyx-Pxx×Pyy)，其中，Pxx=(X2-X1)/MoveX，Pxy=(Y2-Y1)/MoveX，Pyx=(X3-X2)/MoveY，Pyy=(Y3-Y2)/MoveY，X1、X3、Y1、Y3係該二端點的長度方向座標位置與寬度方向座標位置，X2、Y2係該轉角處的長度方向座標位置與寬度方向座標位置，該移動模組在長度方向移動Dx距離共Nx次，該 移動模組在寬度方向移動Dy距離共Ny次，MoveX=Dx×(Nx-1)，MoveY=Dy×(Ny-1)，ImageX係該影像上之長度方向位置相對於原點的像素距離，ImageY係該影像上之寬度方向位置相對於原點的像素距離，MotionX係移動模組之長度方向移動量，MotionY係移動模組之寬度方向移動量。
16. 如申請專利範圍第11項所述之自動校正系統，其中， 其中，D_PenX 係該轉換關係之長度方向誤差值，D_PenY 係該轉換關係之寬度方向誤差值，N係複數該標記之總數，M_PXi 係該標記所對應之該碰觸單元的長度方向位置，M_PYi 係該標記所對應之該碰觸單元的寬度方向位置，M_VXi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元的長度方向位置，M_VYi 係該標記所對應之轉換後之該碰觸單元的寬度方向位置。
17. 如申請專利範圍第14項所述之自動校正系統，其中，於計算Nx與Ny時，Wp用Wp減去c2xWm後之值取代，Hp用Hp減去c2xHm後之值取代，c2係大於0之常數值。
18. 如申請專利範圍第14項所述之自動校正系統，其中，於計算Nx與Ny時，Wp用Wp乘以F後之值取代，Hp用Hp乘以F後之值取代，F係小於1之正數值。