TWI700644B

TWI700644B - 板件構件的即時定位裝置與方法

Info

Publication number: TWI700644B
Application number: TW108111607A
Authority: TW
Inventors: 鄧進利; 李柏翰
Original assignee: 精英電腦股份有限公司
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-08-01
Also published as: TW202038131A; CN111766409B; CN111766409A

Abstract

本發明提出一種板件構件的即時定位裝置，包含：一取像器，用於擷取一板件影像，一中央處理器，與該取像器電性連接以接收該板件影像，其中該中央處理器根據該板件影像產生一辨識指令，並產生一顯示內容，其中該顯示內容包含一第一特徵點、一第二特徵點與一目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份，以及一顯示介面，電性連接該中央處理器，該顯示介面接收並顯示該顯示內容。

Description

板件構件的即時定位裝置與方法

本發明係關於一種板件構件的即時定位裝置與方法，特別是一種用於板件或其他板件的即時定位裝置與方法。

時至今日，電路板（PCB）在各種電子設備裡已是基本元件。另一方面，因人們對電子設備的功能、規格等相關需求持續增加，因此電路板上的元件配置也愈來愈複雜。當電路板的配置愈複雜，愈容易在打樣或量產的過程中發生錯誤而導致電路板無法運作或發生異常運作。因此，如何有效率地定位接點並清晰地呈現，以供後續進行檢測或修正，顯得更加重要。

然而，目前現有的檢測方法需依賴大型機台完成。在需要使用大型機台檢測電路板的情況下，大多需要配合工廠機台的排程，對於講求高效運作的製造業而言相當不方便；而透過現有的裝置進行人工檢測則需花費較多的查閱比對時間，也間接增加了產品的除錯及研發成本。

因此，目前尚需要一種板件構件的即時定位裝置與方法，以改善上述問題。

本發明在於提供一種板件構件的即時定位裝置與方法，除了能準確地定位出欲檢測的接點與參考點，並將該接點與參考點的位置放大呈現給使用者觀看，更能以簡易輕便的裝置執行上述之運作，以減少檢測研發少量不良電路板所需的成本，進而使相關產品的研發能更有效率。

本發明在於提供一種板件構件的即時定位方法，包含：以一末端裝置的一取像器取得一板件影像；以該末端裝置的一中央處理器接收該板件影像並據以產生一辨識指令；以該中央處理器接收一目標指令；以該中央處理器根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；以該中央處理器在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位一目標點；以該中央處理器選取該些第一特徵點之一；以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以該中央處理器產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及以該末端裝置的一顯示介面顯示該顯示內容。

本發明在於提供不同於前述實施例的另一種板件構件的即時定位方法，包含：以一末端裝置的一取像器取得一板件影像；以一雲端伺服器的一中央處理器透過一網路接收該板件影像並產生一辨識指令；以該中央處理器透過該網路接收該末端裝置發出的一目標指令；以該中央處理器根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；以該中央處理器在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位一目標點；以該中央處理器選取該些第一特徵點之一；以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以該中央處理器產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及以該中央處理器透過網路傳送該顯示內容至該末端裝置，並由該末端裝置的一顯示介面顯示該顯示內容。

本發明在於提供一種板件構件的即時定位裝置，包含：以一末端裝置的一取像器取得一板件影像；以一雲端伺服器的一中央處理器透過一網路接收該板件影像並產生一辨識指令；以該中央處理器透過該網路接收該末端裝置發出的一目標指令；以該中央處理器根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；以該中央處理器在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位一目標點；以該中央處理器選取該些第一特徵點之一；以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以該中央處理器產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及以該中央處理器透過網路傳送該顯示內容至該末端裝置，並由該末端裝置的一顯示介面顯示該顯示內容。

本發明在於提供一種板件構件的即時定位裝置與方法，能準確地定位出欲檢測的接點與參考點，並將該接點與參考點的位置放大呈現給使用者觀看，更能以簡易輕便的裝置執行上述之運作，有效地減少檢測研發少量不良電路板所需的成本，並使相關產品的研發能更有效率。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

本發明的即時定位裝置1及方法可應用在各種產業的板件上，例如：電子產業的電路板、機械產業的微結構板件等。以下的描述係以電子產業的電路板為例，但本發明不以此為限。

請參考圖1A、圖1B與圖1C，圖1A為本發明一實施例的板件構件的即時定位裝置1的操作示意圖，圖1B與圖1C為本發明一實施例的板件構件的即時定位裝置1的顯示內容D示意圖。圖1A所示的即時定位裝置1包含取像器11、中央處理器12及顯示介面13，其中取像器11用於取得關聯於板件B的影像，中央處理器12係電性連接於取像器11和顯示介面13且對前述的影像進行處理，顯示介面13則呈現經過處理的影像。此外，如圖1A所示，對中央處理器12提供資料的板件資料庫14可單獨設置並與中央處理器12通訊連接；然而，板件資料庫14亦可設置在即時定位裝置1內部，並與中央處理器12電性連接。具體來說，在板件資料庫14單獨設置的情況下，即時定位裝置1 可由具有攝像鏡頭但儲存容量較小的攜帶型電子裝置實現，並搭配儲存容量較大的雲端硬碟做為板件資料庫14。另一方面，即時定位裝置1也可以具有攝像鏡頭、顯示螢幕以及足夠容量記憶體，以將板件資料庫14整合於其內部。上述的即時定位裝置1可以是智慧型手機、平板電腦等電子裝置，然而並不以此為限。

詳細來說，取像器11可由鏡頭實現，並且可設置在與顯示介面13相背向的一側。取像器11可在對準一板件B時擷取一板件影像I，並透過中央處理器12將板件影像I傳送到顯示介面13，以便顯示介面13將板件影像I呈現給使用者觀看。需補充的是，上述的板件影像I是指板件B在顯示介面13上呈現的動態即時影像，而非靜態影像；因此，使用者可移動板件B或改變顯示介面13與板件B之間的距離，並同時從顯示介面13上觀察板件B是否有完整地被呈現。此外，顯示介面13可接收中央處理器12所傳送的板件影像I或中央處理器12依據板件影像I而計算得出的顯示內容D，以呈現板件影像I或顯示內容D給使用者。

另一方面，板件資料庫14係用於儲存多個模型圖，且每一模型圖皆具有多個第一特徵值與多個第二特徵值。舉例而言，當運用此即時定位裝置1於電子產業時，該些模型圖係為多個板件B的佈局圖（或稱為layout圖），而該些第一特徵值可以是板件B佈局圖所規劃的定位孔，而該些第二特徵值則可以是板件B佈局圖上具有較大尺寸的元件（例如：積體電路、電容）。如前所述，依據不同的配置，板件資料庫14可與中央處理器12通訊連結（例如：即時定位裝置1搭配雲端硬碟），但也可與中央處理器12電性連結（例如：即時定位裝置1本身即具有較大容量記憶體）。

為說明中央處理器12的運作，請參考圖2，並一併參考圖1A到圖1C。圖2為本發明一實施例的板件構件的即時定位方法的流程圖。本實施例所述的方法係以上述的即時定位裝置1所執行。請參考步驟S101：以末端裝置的取像器11取得板件影像I；其中該末端裝置即為圖1A所示的即時定位裝置1，而該板件影像I則如圖1B所示地呈現在顯示介面13上。於取像器11取得板件影像I後，請參考步驟S102：以末端裝置的中央處理器12接收板件影像I，並據以產生辨識指令；其中辨識指令可由中央處理器12依據板件影像I上的辨識碼或其他板件B特徵（例如為邊長）而產生。

此外，使用者可在取像器11取得板件影像I後，依據欲檢測的接點輸入目標指令，並接續步驟S103：以中央處理器12接收目標指令。需注意的是，因目標指令係由使用者觸發即時定位裝置1而產生，故中央處理器12接收目標指令以及產生辨識指令的先後順序並無特殊限制。在中央處理器12接收目標指令以及產生辨識指令後，請參考步驟S104：以中央處理器12根據辨識指令，從板件資料庫14中搜尋包含多個第一特徵點P1與多個第二特徵點P2的模型圖；其中該模型圖即為該板件B的佈局圖，因此需具有與該板件B相同的辨識碼或板件B特徵。在中央處理器12搜尋出該模型圖後，請參考步驟S105：以中央處理器12在板件影像I上定位該些第一特徵點P1，並根據目標指令及該些第一特徵點P1在板件影像I上定位出一目標點T。如圖1B所示，該些第一特徵點P1可為板件B上的定位孔，該目標點T則為上述的欲偵測點在板件影像I上的位置。

於中央處理器12定位出該些第一特徵點P1後，請參考步驟S106：以中央處理器12選取該些第一特徵點P1之一，並接續參考步驟S107：以中央處理器12至少根據目標點T在板件影像I上定位出該些第二特徵點P2之一；其中「定位出該些第二特徵點P2之一」的細部運作流程，將於後續段落描述。當中央處理器12完成第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T的定位後，請參考步驟S108：以中央處理器12產生包含所選取的第一特徵點P1、定位出的第二特徵點P2與目標點T的顯示內容D，且該顯示內容D僅包含板件影像I的一部份。如圖1C所示，該顯示內容D係為放大後的板件影像I，使用者可根據第一相對距離L1、第二相對距離L2與第三相對距離L3準確地找出第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T在板件B上的相對位置。最後，請參考步驟S109：以末端裝置的顯示介面13顯示該顯示內容D，以供使用者透過顯示內容D找出目標點T在板件B的實際位置。

上述顯示內容D的呈現方式請參考圖1B與圖1C。具體來說，當中央處理器12將第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T在板件影像I上定位完成後，中央處理器12開始將板件影像I放大，使第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T能在顯示介面13上清晰呈現，而放大後的板件影像I即為上述的顯示內容D。於實務上，此放大過程可為動態地呈現，並繪示出第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T在顯示內容D上的相對距離（即圖1C所示的第一相對距離L1、第二相對距離L2與第三相對距離L3），以便使用者能更精確地從顯示內容D確知第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T在板件B上的相對位置。另一方面，也可在中央處理器12完成第一特徵點P1、第二特徵點P2與目標點T的定位後，直接在顯示介面13上呈現顯示內容D（即省略「動態放大板件影像I」此過程），以減少中央處理器12的運算量。因此，可以理解的是，不管上述的放大過程以哪種方式呈現，該顯示內容D皆僅包含該板件影像I的一部份。

承上所述，需注意的是，當使用者藉由取像器擷取板件影像時，經常會因取像器無法正對著板件拍攝，而使板件影像與模型圖之間產生影像偏差。舉例來說，在模型圖為長方形或正方形的情況下，當取像器相對於板件有一向上的傾斜角度時，由取像器所產生的板件影像便可能呈現梯形或平行四邊形。因此，中央處理器會藉由比對模型圖與板件影像之間的共同特徵（例如：面積或長寬比例）產生一轉換矩陣，以能校正模型圖與板件影像之間的影像偏差，以正確地判斷出目標點在板件影像中的正確位置。

詳言之，請參考圖3，圖3為步驟S104的細部流程圖。當中央處理器根據辨識指令從板件資料庫中搜尋模型圖時，中央處理器需判斷搜尋到的模型圖是否與板件影像相符。若該模型圖與板件影像相符，則接續圖2的步驟S105。若該模型圖與板件影像不相符，則接續步驟S1041：以中央處理器重新依據板件影像產生另一辨識指令，並據以在板件資料庫中進行搜尋；一般而言，辨識指令係優先依據板件的辨識碼而產生，然而當辨識碼不清晰或毀損而導致無法辨識時，中央處理器則改為辨識板件的邊長或其他特徵，以產生另一辨識指令。

詳言之，請參考圖4，圖4為步驟S106與步驟S107的細部流程圖。當中央處理器選取該些第一特徵點之一時，請參考步驟S1061：由該些第一特徵點中選出與目標點具有最短距離的第一特徵點，以及接續參考步驟S1071：以中央處理器由該些第二特徵點之中定位出與目標點具有最短距離的第二特徵點。於此，中央處理器皆以「與目標點距離最近」做為選擇第一特徵點和第二特徵點的條件，可避免因選取的第一特徵點、定位的第二特徵點和目標點在板件影像上的相對距離太大，而導致顯示內容所呈現的目標點位置的精準度未達到使用者的需求。

此外，步驟S107選取第二特徵點的方式亦可依步驟S1072的方式進行：中央處理器根據目標點及所選取的第一特徵點在板件影像上定位出該些第二特徵點之一，且所選取的第一特徵點及定位出的第二特徵點係位於通過目標點的參考線R的相異兩側。在上述的步驟S1072中，參考線R係較佳垂直於目標點及第一特徵點之間的連線（如圖1C所示）。詳細來說，當第一特徵點及第二特徵點位於參考線R的相異兩側時，可使目標點位於第一特徵點與第二特徵點之間的區域。相較於第一特徵點及第二特徵點皆位於參考線R的同側的情況，當目標點係位於第一特徵點與第二特徵點之間，在板件影像被放大後，目標點的位置有較高的機率位於顯示內容中靠近正中央的區域，而非偏向顯示內容的邊緣。因此，藉由此步驟，可讓使用者更直覺地依據顯示內容判斷目標點的位置，以便進行後續的量測或除錯作業。

請參考圖5，圖5為本發明另一實施例的板件構件的即時定位方法的流程圖。與上述各實施例不同的是，本實施例的方法係以具有中央處理器與板件資料庫一雲端伺服器，搭配具有取像器和顯示介面的一末端裝置所執行；其中該雲端伺服器係透過網路與該末端裝置通訊連接。因此，步驟 S201和S204到S208，以及各個步驟所對應的細部流程，皆與圖2所示的S101和S104到S108，以及圖3和圖4所示的各步驟相同，故於此不重複描述。請參考步驟S202：以雲端伺服器的中央處理器透過網路接收板件影像並產生辨識指令；其中該中央處理器係透過網路與取像器通訊連接。此外，使用者可在該末端裝置輸入目標點的代碼，末端裝置則據以產生目標指令，故接續步驟S203：以中央處理器透過網路接收末端裝置發出的目標指令。於此，在中央處理器透過網路接收末端裝置後便執行後續之運算，並在產生前述的顯示內容後，接續步驟S209：以中央處理器透過網路傳送顯示內容至末端裝置，並由末端裝置的顯示介面顯示該顯示內容。

此外，當中央處理器完成上述的顯示內容後，可再定位出另一個第二特徵點，且此另一第二特徵點與目標點的距離會小於第一特徵點與目標點的距離。中央處理器可根據另一第二特徵點、原先的第二特徵點以及目標點，再次調整顯示內容，使調整後的顯示內容能更精確且清晰地呈現目標點的位置。

值得一提的是，圖5所示的實施例，不但可簡化末端裝置的配置元件，雲端伺服器的硬體規格也較智慧手機、平板和個人電腦佳，並且能依據實務上的需求做調整，使上述的即時定位方法能更有效率地被執行。

此外，需補充的是，本發明所提供的即時定位裝置與方法可應用在各種設有多種元件的板件，不限於板件，而本發明亦不以此為限。

綜上所述，本發明在於提供一種板件構件的即時定位裝置與方法，能準確地定位出欲檢測的接點與參考點，並將該接點與參考點的位置放大呈現給使用者觀看，更能以簡易輕便的裝置執行上述之運作，有效地減少檢測研發少量不良板件所需的成本，並使相關產品的研發能更有效率。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1:板件構件的即時定位裝置 11:取像器 12:中央處理器 13:顯示介面 14:板件資料庫 B:板件 I:板件影像 D:顯示內容 P1:第一特徵點 P2:第二特徵點 L1:第一相對距離 L2:第二相對距離 L3:第三相對距離 R:參考線 T:目標點

圖1A為本發明一實施例的板件構件的即時定位裝置的使用示意圖。圖1B與圖1C為本發明一實施例的板件構件的即時定位裝置的顯示內容示意圖。圖2為本發明一實施例的板件構件的即時定位方法的流程圖。圖3為本發明一實施例的板件構件的即時定位方法的細部流程圖。圖4為本發明一實施例的板件構件的即時定位方法的另一細部流程圖。圖5為本發明另一實施例的板件構件的即時定位方法的流程圖。

I:板件影像

D:顯示內容

P1:第一特徵點

P2:第二特徵點

L1:第一相對距離

L2:第二相對距離

L3:第三相對距離

R:參考線

T:目標點

Claims

一種板件構件的即時定位方法，包含：以一末端裝置的一取像器取得一板件影像；以該末端裝置的一中央處理器接收該板件影像並據以產生一辨識指令；以該中央處理器接收一目標指令；以該中央處理器根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；以該中央處理器判斷該模型圖是否與該板件影像相符；當該板件影像與該模型圖不相符時，以該中央處理器重新依據該板件影像產生另一辨識指令，並根據該另一辨識指令在該板件資料庫中進行搜尋；當該板件影像與該模型圖相符時，以該中央處理器在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位一目標點；以該中央處理器選取該些第一特徵點之一；以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以該中央處理器產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及以該末端裝置的一顯示介面顯示該顯示內容。
如請求項1所述的板件構件的即時定位方法，其中以該中央處理器選取該些第一特徵點之一包含：由該些第一特徵點中選出與該目標點具有最短距離的第一特徵點。
如請求項1所述的板件構件的即時定位方法，其中以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，更包含：以該中央處理器由該些第二特徵點之中定位出與該目標點具有最短距離的第二特徵點。
如請求項1所述的板件構件的即時定位方法，其中以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，更包含：該中央處理器係根據該目標點及所選取的該第一特徵點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，且所選取的該第一特徵點及定位出的該第二特徵點係位於通過該目標點的一參考線的相異兩側。
一種板件構件的即時定位方法，包含：以一末端裝置的一取像器取得一板件影像；以一雲端伺服器的一中央處理器透過一網路接收該板件影像並產生一辨識指令；以該中央處理器透過該網路接收該末端裝置發出的一目標指令；以該中央處理器根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；以該中央處理器判斷該模型圖是否與該板件影像相符；當該板件影像與該模型圖不相符時，以該中央處理器重新依據該板件影像產生另一辨識指令，並根據該另一辨識指令在該板件資料庫中進行搜尋；當該板件影像與該模型圖相符時，以該中央處理器在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位一目標點；以該中央處理器選取該些第一特徵點之一；以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以該中央處理器產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及以該中央處理器透過網路傳送該顯示內容至該末端裝置，並由該末端裝置的一顯示介面顯示該顯示內容。
如請求項5所述的板件構件的即時定位方法，其中以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，更包含：以該中央處理器由該些第二特徵點之中定位出與該目標點具有最短距離的第二特徵點。
如請求項5所述的板件構件的即時定位方法，其中以該中央處理器至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，更包含：該中央處理器係根據該目標點及所選取的該第一特徵點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一，且所選取的該第一特徵點及定位出的該第二特徵點係位於通過該目標點的一參考線的相異兩側。
一種板件構件的即時定位裝置，包含：一取像器，用於擷取一板件影像；一中央處理器，與該取像器電性連接以接收該板件影像，其中該中央處理器用於執行：根據該板件影像產生一辨識指令；接收一目標指令；根據該辨識指令從一板件資料庫中搜尋包含多個第一特徵點與多個第二特徵點的一模型圖；判斷該模型圖是否與該板件影像相符；當該板件影像與該模型圖不相符時，重新依據該板件影像產生另一辨識指令，並根據該另一辨識指令在該板件資料庫中進行搜尋；當該板件影像與該模型圖相符時，在該板件影像上定位該些第一特徵點，並根據該目標指令及該些第一特徵點在該板件影像上定位出一目標點；選取該些第一特徵點之一；至少根據該目標點在該板件影像上定位出該些第二特徵點之一；以及產生一顯示內容，其中該顯示內容包含所選取的該第一特徵點、定位出的該第二特徵點與該目標點，且該顯示內容僅包含該板件影像的一部份；以及一顯示介面，電性連接該中央處理器，該顯示介面接收並顯示該顯示內容。
如請求項8所述的即時定位裝置，其中該板件資料庫係與該中央處理器通訊連結，並用於儲存多個模型圖，其中每一該些模型圖具有該些第一特徵值與該些第二特徵值。
如請求項8所述的即時定位裝置，其中該板件資料庫係與該中央處理器電性連結，並用於儲存多個模型圖，其中每一該些模型圖具有該些第一特徵值與該些第二特徵值。