WO2017096985A1 - 元件标记方法、系统和装置 - Google Patents

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WO2017096985A1
WO2017096985A1 PCT/CN2016/098230 CN2016098230W WO2017096985A1 WO 2017096985 A1 WO2017096985 A1 WO 2017096985A1 CN 2016098230 W CN2016098230 W CN 2016098230W WO 2017096985 A1 WO2017096985 A1 WO 2017096985A1
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French (fr)
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罗汉杰
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Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
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Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30141—Printed circuit board [PCB]

Definitions

  • the present invention relates to the field of electrical equipment and tools, and more particularly to a component marking method, system and apparatus.
  • a component marking method includes the following steps:
  • a component marking system comprising:
  • a first acquiring module configured to acquire a component to be installed on the first PCB to be tested, in a pre-stored First position information on an image; wherein the first image is an image of the first PCB board to be tested;
  • a second acquiring module configured to acquire, according to the first location information, second location information of the component on an imaging plane of the projector
  • a projection module configured to send the second location information to the projector, so that the projector projects the indication signal onto the component corresponding to the second location information on the first PCB to be tested for marking.
  • a component marking device comprising:
  • the processor is configured to acquire first position information of the component to be installed on the first to be tested PCB on the pre-stored first image, and acquire the component on the imaging plane of the projector according to the first location information. Transmitting the second location information to the projector; wherein the first image is an image of the first PCB to be tested;
  • the projector is disposed above the first PCB to be tested, and is placed at an angle with the first PCB to be tested, and is used for projecting the indication signal to the second position information on the first PCB to be tested. Mark on the component.
  • the above component marking device has a simple structure and a low cost.
  • FIG. 1 is a flow chart of a component marking method of an embodiment
  • FIG. 2 is a schematic structural view of an element marking system of an embodiment
  • Fig. 3 is a schematic view showing the structure of a component marking device of an embodiment.
  • the component marking method may include the following steps:
  • the first image of the first PCB to be tested disposed at the preset position may be pre-stored in the processor.
  • the first image may be captured by a camera disposed above the first PCB to be tested, and the first image may be transmitted to a processor, and the first image may be stored by a processor.
  • first position information of the component to be mounted on the first to-be-tested PCB on the first image may be acquired.
  • the second location information may be obtained by:
  • step S1 If the camera described in step S1 is set, the position mapping relationship between the imaging plane of the projector and the imaging plane of the camera can be obtained, and the component is obtained according to the first position information and the position mapping relationship.
  • the coordinate conversion relationship between the camera coordinate system and the world coordinates and the coordinate conversion relationship between the projector coordinate system and the world coordinates are:
  • [R C , T C ] is the transformation matrix between the camera coordinate system and the world coordinates
  • [R P , T P ] is the transformation matrix between the projector coordinate system and the world coordinates
  • a C and A P are the internal reference matrix of the camera and projector, respectively.
  • s C and s P are camera and projector scaling factors, respectively.
  • [x c , y c ] is the coordinates in the camera screen
  • [x P , y P ] is the coordinates in the projector screen.
  • X W [x W ,y W ,z W ] T is the position of the object on world coordinates.
  • R C , R P , T C , T P , A C , A P , s C and s P can be obtained by system calibration.
  • formula (1) and formula (2) the positional mapping relationship between the imaging plane of the projector and the imaging plane of the camera can be obtained, namely:
  • the second location information of the component on the imaging plane of the projector may be acquired according to the first location information and the location mapping relationship.
  • the first location information may also be registered before the second location information is acquired. Then, the second position information of the component on the imaging plane of the projector may be acquired according to the first position information after registration and the position mapping relationship.
  • the first location information can be registered in the following manner:
  • Step 1 receiving a second image of the second PCB to be tested disposed at the preset position
  • Step 2 selecting a first location area where two marker points in the second image are located, and recording third location information of the first location area;
  • Step 3 Obtain fourth location information of the second location area corresponding to the first location area in the first image.
  • Step 4 Calculate a position conversion matrix between the second image and the first image according to the third location information and the fourth location information;
  • the position conversion matrix can be recorded as:
  • x 0 x mark2 -(x' mark2 cos ⁇ -y' mark2 sin ⁇ )scalar
  • y 0 y mark2 -(x' mark2 sin ⁇ +y' mark2 cos ⁇ )scalar
  • H is the position conversion matrix
  • scalar is the scaling between the second image and the first image
  • ⁇ is the rotation angle between the second image and the first image
  • [x 0 , y 0 ] is the second image
  • the translation vector between the first image, [x mark1 , y mark1 ] and [x mark2 , y mark2 ] are the coordinates of the upper left corner of the region where the two markers are located in the first image
  • [x' mark1 , y' mark1 ] and [x' mark2 , y' mark2 ] are the coordinates of the upper left corner of the area where the two marker points are located in the second image.
  • Step 5 register the first location information according to the location conversion matrix.
  • the first location information may be registered according to the following formula:
  • P' c is the first position information after registration
  • H is the position conversion matrix
  • P c is the first position information before registration
  • polarity information, direction information, and model information of the component may also be acquired, and the component may be tagged based on the polarity information, direction information, and model information.
  • the polarity information, the direction information, and the model information may be associated with the first location information, and the associated polarity information, direction information, and model information are projected into the first PCB to be tested. The element corresponding to the first location information is described.
  • the component marking system can include:
  • the first obtaining module 110 is configured to acquire first position information of the component to be installed on the first to be tested PCB on the pre-stored first image; wherein the first image is the first PCB to be tested image;
  • a first image of the first PCB to be tested disposed at the preset position may be pre-stored in the first acquisition module 110.
  • the first image may be acquired by the image acquisition module, and the first image may be transmitted to the first acquisition module 110, and the first image may be stored by the first acquisition module 110.
  • the first obtaining module 110 may acquire first position information of the component to be installed on the first to-be-tested PCB on the first image.
  • a second acquiring module 120 configured to acquire, according to the first location information, second location information of the component on an imaging plane of the projector
  • the second obtaining module 120 can include:
  • a first acquiring unit configured to acquire a position mapping relationship between an imaging plane of the projector and an imaging plane of the camera
  • a position mapping relationship between an imaging plane of the projection module and an imaging plane of the image acquisition module may be acquired, and the component is acquired on the projector according to the first position information and the position mapping relationship.
  • Second position information on the imaging plane The coordinate conversion relationship between the coordinate system of the image acquisition module and the world coordinates and the coordinate conversion relationship between the coordinate system of the projection module and the world coordinates are respectively shown in formula (1) and formula (2). According to the formula (1) and the formula (2), the position mapping relationship can be obtained as shown in the formula (3).
  • a second acquiring unit configured to acquire second location information of the component on an imaging plane of the projector according to the first location information and the location mapping relationship.
  • the second obtaining module 120 may further include a registration unit for registering the first location information.
  • the second acquiring unit may acquire second position information of the component on an imaging plane of the projector according to the first position information after registration and the position mapping relationship.
  • the registration unit can include:
  • a receiving subunit configured to receive a second image of the second PCB to be tested disposed at the preset position
  • a recording subunit configured to select a first location area where two of the second image points are located, and record third location information of the first location area
  • Obtaining a subunit configured to acquire fourth location information of the second location area corresponding to the first location area in the first image
  • a calculating subunit configured to calculate a position conversion matrix between the second image and the first image according to the third position information and the fourth position information; the position conversion matrix is as shown in formula (4).
  • the registration subunit configured to register the first location information according to the location conversion matrix.
  • the registration subunit can be registered according to the method shown in formula (5).
  • the projection module 130 is configured to send the second location information to the projector, so that the projector projects the indication signal onto the component corresponding to the second location information on the first PCB to be tested for marking.
  • polarity information, direction information, and model information of the component may also be acquired, and the component may be tagged based on the polarity information, direction information, and model information.
  • the projection module 130 may associate the polarity information, the direction information, and the model information with the first location information, and project the associated polarity information, direction information, and model information to the first PCB to be tested.
  • the first position information in the board corresponds to the component.
  • Figure 3 is a block diagram showing the structure of a component marking system of one embodiment.
  • the component marking device may include:
  • the processor 210 and the projector 220 are the processor 210 and the projector 220;
  • the processor 210 is configured to acquire first position information of a component to be installed on a first to-be-tested PCB on a pre-stored first image, and acquire an imaging plane of the component in the projector 220 according to the first location information.
  • the second location information is sent to the projector 220; wherein the first image is an image of the first PCB to be tested;
  • the projector 220 is disposed above the first PCB board 230 to be tested, and the first PCB to be tested.
  • the plate 230 is placed at an angle for projecting an indication signal onto an element corresponding to the second position information on the first PCB board 230 to be tested for marking.
  • the component marking device may further include:
  • the camera 240 may be disposed above the first PCB board 230 to be tested disposed at a preset position, and may be used to capture a first image of the first PCB board 230 to be tested, and send the first image. To the processor 210.
  • the processor 210 may acquire a positional mapping relationship between the imaging plane of the projector 220 and the imaging plane of the camera 240.
  • the coordinate conversion relationship between the camera coordinate system and the world coordinates and the coordinate conversion relationship between the projector coordinate system and the world coordinates are as shown in the formula (1) and the formula (2), respectively.
  • a positional mapping relationship between the imaging plane of the projector 220 and the imaging plane of the camera 240 can be obtained as shown in the formula (3).
  • the processor 210 After the processor 210 acquires the position mapping relationship between the imaging plane of the projector 220 and the imaging plane of the camera 240, the first image of the first PCB board 230 to be tested disposed at the preset position may be captured by the camera 240. And transmitting the first image to the processor 210.
  • the preset position may be any position that the camera 240 can capture. Generally, the preset position may be directly below the camera 240.
  • the camera may be a high-definition camera, for example, a camera with a pixel of 10 million may be employed.
  • the first image may be a grayscale image. If the image output by the camera 240 is a color image, the color image may be converted into a grayscale image by the processor 210.
  • the processor 210 may acquire first location information of the component to be installed on the first to-be-tested PCB board 230 on the first image.
  • the processor 210 can acquire first position information of a plurality of components to be installed on the PCB board 230 to be tested each time.
  • the processor 210 may register the first location information before acquiring the first location information, because there may be a certain deviation between the location of the first PCB board 230 to be tested and the preset location. And acquiring second position information of the component on the imaging plane of the projector according to the first position information after registration and the position mapping relationship between the imaging plane of the projector and the imaging plane of the camera.
  • the processor 210 may send the first location letter according to the following manner Registration:
  • the processor 210 can receive a second image of the second PCB board 230 to be tested, which is captured by the camera and is disposed at a preset position, and select a first location area where the two markers in the second image are located. And recording third location information of the first location area.
  • the third position information may include coordinates of the upper left corner of the first location area, width and height.
  • the processor 210 may acquire fourth location information of the second location area corresponding to the first location area in the first image.
  • the processor 210 may calculate a position conversion matrix between the second image and the first image according to the third location information and the fourth location information.
  • the processor 210 may calculate a position conversion matrix between the second image and the first image according to formula (4).
  • the processor 210 can register the first location information according to the location conversion matrix.
  • the processor 210 can register the first location information according to equation (5).
  • the processor 210 may also register the first location information in other manners.
  • the specific registration method will not affect the component marking of the present invention, and is hereby described.
  • the processor 210 may substitute the registered first position information into the formula (3) to acquire second position information of the component on the imaging plane of the projector 220, and the second position information. Sended to the projector 220.
  • the projector 220 may mark the component on the first PCB board 230 to be tested according to the second location information.
  • the projector 220 may also acquire polarity information, direction information, and model information of the component, and mark the component based on the polarity information, direction information, and model information.
  • the projector 220 may associate the polarity information, the direction information, and the model information with the first location information, and project the associated polarity information, direction information, and model information to the first to-be.
  • the component corresponding to the first position information in the PCB board 230 is measured.
  • the component marking system of the present invention corresponds one-to-one with the component marking method of the present invention, and the technical features and advantageous effects thereof described in the embodiments of the component marking method are applicable to the embodiment of the component marking system, and are hereby declared.
  • the component marking device of the present invention can be used to implement the component marking method, and is hereby declared.

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Abstract

本发明涉及一种元件标记方法、系统和装置，其中，方法包括：获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。

Description

元件标记方法、系统和装置 技术领域
本发明涉及电装生产设备和工具技术领域，特别是涉及一种元件标记方法、系统和装置。
背景技术
现阶段工厂在组装穿孔插件元件时，一般是安排多个工人在流水线上人手组装，每个工人负责安装1到2个元件。这种方式需要人力多，而且经常会发生插错，插反的情况。为了减少工人安放元件的时间，确保元件都放置在正确的位置，减少由于人为原因而造成的错误，有一种现有技术采用智能插件组装工作站，通过在PCB板卡上投影一个激光亮点指示元件的确切位置和方向。
然而，由于单个亮点能够提供的信息量有限，而且每次只能指示一个目标，指示效率低。另外，实现的光学模块价格较高，导致现有的元件标记系统成本高。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术指示效率低、成本高的问题，提供一种元件标记方法、系统和装置。
一种元件标记方法，包括以下步骤：
获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
一种元件标记系统，包括：
第一获取模块，用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第 一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
第二获取模块，用于根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
投影模块，用于将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
一种元件标记装置，包括：
处理器和投影仪；
所述处理器用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到所述投影仪；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
所述投影仪设于所述第一待测PCB板的上方，与第一待测PCB板呈一定角度放置，用于将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
上述元件标记方法和系统，通过获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到投影仪，由所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记，可同时标记多个目标，标记效率高，成本低。上述元件标记装置结构简单，成本低。
附图说明
图1为一个实施例的元件标记方法流程图；
图2为一个实施例的元件标记系统的结构示意图；
图3为一个实施例的元件标记装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的插件组装方法的实施例进行描述。
图1为一个实施例的元件标记方法流程图。如图1所示，所述元件标记方法可包括以下步骤：
S1，获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
在本步骤中，可首先在处理器中预存安置在预设位置处的第一待测PCB板的第一图像。例如，可通过安置于所述第一待测PCB板上方的摄像头拍摄所述第一图像，并将所述第一图像传输到处理器，由处理器对所述第一图像进行存储。然后，可获取所述第一待测PCB板上需要安装的元件在所述第一图像上的第一位置信息。
S2，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
在一个实施例中，可通过以下方式获取所述第二位置信息：
首先，可获取投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系；
如果设置了步骤S1中所述的摄像头，可获取投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系，并根据所述第一位置信息与所述位置映射关系获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。摄像机坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系和投影仪坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系分别为：
Figure PCTCN2016098230-appb-000001
Figure PCTCN2016098230-appb-000002
式中，[RC,TC]为摄像机坐标系和世界坐标之间的转换矩阵，[RP,TP]为投影仪坐标系和世界坐标之间的转换矩阵。AC和AP分别为摄像机和投影仪的内参矩阵。sC和sP分别为摄像机和投影仪缩放因子。[xc,yc]为摄像头画面中的坐标，[xP,yP]为投影机画面中的坐标。XW＝[xW,yW,zW]T为物体在世界坐标上的位置。 参数RC、RP、TC、TP、AC、AP、sC和sP可以通过系统标定而获得。根据公式(1)和公式(2)，可以得到投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系，即：
Figure PCTCN2016098230-appb-000003
然后，可根据所述第一位置信息与所述位置映射关系获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。
在一个实施例中，在获取第二位置信息之前，还可对所述第一位置信息进行配准。然后，可根据配准后的第一位置信息以及所述位置映射关系，获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。可通过以下方式对所述第一位置信息进行配准：
步骤1：接收安置在预设位置处的第二待测PCB板的第二图像；
步骤2：选取所述第二图像中的两个标记点所在的第一位置区域，并记录所述第一位置区域的第三位置信息；
步骤3：获取所述第一图像中与所述第一位置区域对应的第二位置区域的第四位置信息；
步骤4：根据所述第三位置信息和第四位置信息计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵；
在本步骤中，所述位置转换矩阵可记为：
Figure PCTCN2016098230-appb-000004
其中，
Figure PCTCN2016098230-appb-000005
x0＝xmark2-(x'mark2cosθ-y'mark2sinθ)scalar，
y0＝ymark2-(x'mark2sinθ+y'mark2cosθ)scalar，
θ＝arctan(ymark2-ymark1,xmark2-xmark1)-arctan(y'mark2-y'mark1,x'mark2-x'mark1)
式中，H为位置转换矩阵，scalar为第二图像与第一图像之间的缩放比例， θ为第二图像与第一图像之间的旋转角度，[x0,y0]为第二图像与第一图像之间的平移向量，[xmark1,ymark1]和[xmark2,ymark2]分别为第一图像中两个标记点所在区域的左上角坐标，[x'mark1,y'mark1]和[x'mark2,y'mark2]为第二图像中两个标记点所在区域的左上角坐标。
步骤5：根据所述位置转换矩阵对所述第一位置信息进行配准。可根据如下公式对所述第一位置信息进行配准：
P′c＝H·Pc                        (5)
式中，P′c为配准后的第一位置信息，H为位置转换矩阵，Pc为配准前的第一位置信息。
S3，将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
在一个实施例中，还可获取所述元件的极性信息，方向信息和型号信息，并根据所述极性信息，方向信息和型号信息对所述元件进行标记。具体讲，可将所述极性信息，方向信息和型号信息与所述第一位置信息相关联，并将关联后的极性信息，方向信息和型号信息投影到第一待测PCB板中所述第一位置信息对应的元件上。
所述元件标记方法具有以下优点：
(1)方法简单，易实施。
(2)每次可标记PCB板上的多个元件，标记效率高。
(3)对位置信息进行配准操作，提高了标记的精确度，从而提高了元件组装的正确率。
(4)不仅可指示元件位置，还可指示的极性信息，方向信息和型号信息，进一步方便了元件组装。
下面结合附图对本发明的插件组装系统的实施例进行描述。
图2为一个实施例的元件标记系统的结构示意图。如图2所示，所述元件标记系统可包括：
第一获取模块110，用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的 图像；
可在第一获取模块110中预存安置在预设位置处的第一待测PCB板的第一图像。例如，可通过图像获取模块获取所述第一图像，并将所述第一图像传输到第一获取模块110，由第一获取模块110对所述第一图像进行存储。然后，第一获取模块110可获取所述第一待测PCB板上需要安装的元件在所述第一图像上的第一位置信息。
第二获取模块120，用于根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
在一个实施例中，第二获取模块120可包括：
第一获取单元，用于获取投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系；
如果设置了图像获取模块，可获取投影模块的成像平面与图像获取模块的成像平面之间的位置映射关系，并根据所述第一位置信息与所述位置映射关系获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。图像获取模块的坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系和投影模块的坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系分别如公式(1)和公式(2)所示。根据公式(1)和公式(2)可以得到所述位置映射关系如公式(3)所示。
第二获取单元，用于根据所述第一位置信息与所述位置映射关系获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。
在一个实施例中，第二获取模块120还可包括配准单元，用于对所述第一位置信息进行配准。第二获取单元可根据配准后的第一位置信息以及所述位置映射关系，获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。所述配准单元可包括：
接收子单元，用于接收安置在预设位置处的第二待测PCB板的第二图像；
记录子单元，用于选取所述第二图像中的两个标记点所在的第一位置区域，并记录所述第一位置区域的第三位置信息；
获取子单元，用于获取所述第一图像中与所述第一位置区域对应的第二位置区域的第四位置信息；
计算子单元，用于根据所述第三位置信息和第四位置信息计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵；所述位置转换矩阵如公式(4)所示。
配准子单元，用于根据所述位置转换矩阵对所述第一位置信息进行配准。所述配准子单元可根据公式(5)所示的方法进行配准。
投影模块130，用于将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
在一个实施例中，还可获取所述元件的极性信息，方向信息和型号信息，并根据所述极性信息，方向信息和型号信息对所述元件进行标记。具体讲，投影模块130可将所述极性信息，方向信息和型号信息与所述第一位置信息相关联，并将关联后的极性信息，方向信息和型号信息投影到第一待测PCB板中所述第一位置信息对应的元件上。
所述元件标记系统具有以下优点：
(1)结构简单，成本低。
(2)每次可标记PCB板上的多个元件，标记效率高。
(3)对位置信息进行配准操作，提高了标记的精确度，从而提高了元件组装的正确率。
(4)不仅可指示元件位置，还可指示的极性信息，方向信息和型号信息，进一步方便了元件组装。
下面结合附图对本发明的插件组装装置的实施例进行描述。
图3为一个实施例的元件标记系统的结构示意图。如图3所示，所述元件标记装置可包括：
处理器210和投影仪220；
所述处理器210用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪220的成像平面上的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到所述投影仪220；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
所述投影仪220设于所述第一待测PCB板230的上方，与第一待测PCB 板230呈一定角度放置，用于将指示信号投影到第一待测PCB板230上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
在一个实施例中，所述元件标记装置还可包括：
摄像头240；
所述摄像头240可设于安置在预设位置处的第一待测PCB板230的上方，可用于拍摄所述第一待测PCB板230的第一图像，并可将所述第一图像发送到处理器210。
在标记之前，所述处理器210可获取投影仪220的成像平面与摄像头240的成像平面之间的位置映射关系。摄像机坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系和投影仪坐标系与世界坐标之间的坐标转换关系分别如公式(1)和公式(2)所示。
根据公式(1)和公式(2)，可以得到投影仪220的成像平面与摄像头240的成像平面之间的位置映射关系，如公式(3)所示。
在所述处理器210获取投影仪220的成像平面与摄像头240的成像平面之间的位置映射关系之后，可通过摄像头240拍摄安置在预设位置处的第一待测PCB板230的第一图像，并可将所述第一图像发送到处理器210。所述预设位置可以是摄像头240能够拍摄到的任意位置，一般来说，所述预设位置可以是所述摄像头240的正下方。所述摄像头可以是高清摄像头，例如，可采用像素为1000万的摄像头。所述第一图像可以是灰度图像。若所述摄像头240输出的图像为彩色图像，可通过处理器210将所述彩色图像转换为灰度图像。
所述处理器210在接收到所述第一图像之后，可获取所述第一待测PCB板230上需要安装的元件在所述第一图像上的第一位置信息。所述处理器210每次可获取待测PCB板230上的多个需要安装的元件的第一位置信息。
由于每次放置的第一待测PCB板230的位置与预设位置之间可能存在一定偏差，因此所述处理器210在获取第一位置信息之前，可对所述第一位置信息进行配准，并根据配准后的第一位置信息以及投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系，获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。在一个实施例中，所述处理器210可根据如下方式对所述第一位置信 息进行配准：
首先，所述处理器210可接收摄像头拍摄到的安置在预设位置处的第二待测PCB板230的第二图像，选取所述第二图像中的两个标记点所在的第一位置区域，并记录所述第一位置区域的第三位置信息。所述第三位置信息中可包括所述第一位置区域的左上角坐标，宽和高。
然后，所述处理器210可获取所述第一图像中与所述第一位置区域对应的第二位置区域的第四位置信息。
再此之后，所述处理器210可根据所述第三位置信息和第四位置信息计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵。
在一个实施例中，所述处理器210可根据公式(4)计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵。
最后，所述处理器210可根据所述位置转换矩阵对所述第一位置信息进行配准。
在一个实施例中，所述处理器210可根据公式(5)对所述第一位置信息进行配准。
在其他实施例中，所述处理器210还可采用其他方式对所述第一位置信息进行配准。具体的配准方式将不会影响本发明的元件标记，特此说明。
配准之后，所述处理器210可将配准后的第一位置信息代入公式(3)获取所述元件在投影仪220的成像平面上的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到所述投影仪220。
所述投影仪220可根据所述第二位置信息对第一待测PCB板230上的所述元件进行标记。在一个实施例中，所述投影仪220还可获取所述元件的极性信息，方向信息和型号信息，并根据所述极性信息，方向信息和型号信息对所述元件进行标记。具体讲，所述投影仪220可将所述极性信息，方向信息和型号信息与所述第一位置信息相关联，并将关联后的极性信息，方向信息和型号信息投影到第一待测PCB板230中所述第一位置信息对应的元件上。
所述元件标记装置具有以下优点：
(1)结构简单，成本低。
(2)每次可标记PCB板上的多个元件，标记效率高。
(3)对位置信息进行配准操作，提高了标记的精确度，从而提高了元件组装的正确率。
(4)不仅可指示元件位置，还可指示的极性信息，方向信息和型号信息，进一步方便了元件组装。
本发明的元件标记系统与本发明的元件标记方法一一对应，在上述元件标记方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于元件标记系统的实施例中，特此声明。
本发明的元件标记装置可用于实施所述元件标记方法，特此声明。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

  1. 一种元件标记方法，其特征在于，包括以下步骤：
    获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
    根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
    将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
  2. 根据权利要求1所述的元件标记方法，其特征在于，获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息之前，还包括以下步骤：
    接收摄像头拍摄到的第一待测PCB板的第一图像；
    存储所述第一图像。
  3. 根据权利要求2所述的元件标记方法，其特征在于，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息的步骤包括：
    获取投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系；
    根据所述第一位置信息与所述位置映射关系获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。
  4. 根据权利要求3所述的元件标记方法，其特征在于，获取投影仪的成像平面与摄像头的成像平面之间的位置映射关系的步骤包括：
    根据如下公式计算所述位置映射关系：
    Figure PCTCN2016098230-appb-100001
    其中，
    Figure PCTCN2016098230-appb-100002
    Figure PCTCN2016098230-appb-100003
    式中,[RC,TC]为摄像机坐标系和世界坐标之间的转换矩阵，[RP,TP]为投影仪坐标系和世界坐标之间的转换矩阵。AC和AP分别为摄像机和投影仪的内参矩阵。sC和sP分别为摄像机和投影仪缩放因子。[xc,yc]为摄像头画面中的坐标， [xP,yP]为投影机画面中的坐标。XW为物体在世界坐标上的位置。
  5. 根据权利要求3所述的元件标记方法，其特征在于，还包括以下步骤：
    对所述第一位置信息进行配准；
    根据配准后的第一位置信息以及所述位置映射关系，获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息。
  6. 根据权利要求5所述的元件标记方法，其特征在于，对所述第一位置信息进行配准的步骤包括：
    接收安置在预设位置处的第二待测PCB板的第二图像；
    选取所述第二图像中的两个标记点所在的第一位置区域，并记录所述第一位置区域的第三位置信息；
    获取所述第一图像中与所述第一位置区域对应的第二位置区域的第四位置信息；
    根据所述第三位置信息和第四位置信息计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵；
    根据所述位置转换矩阵对所述第一位置信息进行配准。
  7. 根据权利要求6所述的元件标记方法，其特征在于，根据所述第三位置信息和第四位置信息计算所述第二图像与第一图像之间的位置转换矩阵的步骤包括：
    根据如下公式计算所述位置转换矩阵：
    Figure PCTCN2016098230-appb-100004
    其中，
    Figure PCTCN2016098230-appb-100005
    x0＝xmark2-(x'mark2cosθ-y'mark2sinθ)scalar，
    y0＝ymark2-(x'mark2sinθ+y'mark2cosθ)scalar，
    θ＝arctan(ymark2-ymark1,xmark2-xmark1)-arctan(y'mark2-y'mark1,x'mark2-x'mark1)
    式中，H为位置转换矩阵，scalar为第二图像与第一图像之间的缩放比例，θ为第二图像与第一图像之间的旋转角度，[x0,y0]为第二图像与第一图像之间的平移向量，[xmark1,ymark1]和[xmark2,ymark2]分别为第一图像中两个标记点所在区域的左上角坐标，[x'mark1,y'mark1]和[x'mark2,y'mark2]为第二图像中两个标记点所在区域的左上角坐标。
  8. 根据权利要求7所述的元件标记方法，其特征在于，根据所述位置转换矩阵对所述第一位置信息进行配准的步骤包括：
    根据如下公式对所述第一位置信息进行配准：
    Pc'＝H·Pc
    式中，Pc'为配准后的第一位置信息，H为位置转换矩阵，Pc为配准前的第一位置信息。
  9. 一种元件标记系统，其特征在于，包括：
    第一获取模块，用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
    第二获取模块，用于根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息；
    投影模块，用于将所述第二位置信息发送到投影仪，以使得所述投影仪将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
  10. 一种元件标记装置，其特征在于，包括：
    处理器和投影仪；
    所述处理器用于获取第一待测PCB板上需要安装的元件在预存的第一图像上的第一位置信息，根据所述第一位置信息获取所述元件在投影仪的成像平面上的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到所述投影仪；其中，所述第一图像为所述第一待测PCB板的图像；
    所述投影仪设于所述第一待测PCB板的上方，与第一待测PCB板呈一定角度放置，用于将指示信号投影到第一待测PCB板上所述第二位置信息对应的元件上进行标记。
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