[发明专利]一种基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法及装置

权利要求书

1.一种基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于步骤包括：

1)图像采集：采集目标印制电路板的实景图像；

2)图像映射关系计算：获取目标印制电路板的理论设计模型，计算所述理论设计模型与所述实景图像之间的图像映射关系；

3)图像位置计算：获取目标印制电路板上指定部件的理论设计坐标位置，根据所述图像映射关系计算所述指定部件在所述实景图像中的图像坐标位置；

4)指示信息显示：将所述指定部件对应的指示信息投影显示至对应的投影位置处，所述投影位置为所述目标印制电路板上与指定部件的所述图像坐标位置所对应的位置。

2.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤2)的具体实施步骤为：

2.1)对采集到的实景图像进行图像处理，获取目标印制电路板的平面外轮廓，得到实体外轮廓图形；所述平面外轮廓由四周边缘线段连接构成，且所述四周边缘线段通过角点连接；

2.2)获取目标印制电路板的理论设计模型中理论外轮廓图形，分别提取所述理论外轮廓图形、实体外轮廓图形的角点坐标，其中理论外轮廓图形的理论角点坐标分别为(Xi,Yi)，实体外轮廓图形的实体角点坐标为(X’i,Y’i)，其中i＝0、1、2、3；

2.3)计算理论设计模型与实景图像之间的映射矩阵Q，使实体角点坐标与理论角点坐标满足(X’i,Y’i)＝(Xi,Yi)Q，得到理论设计模型与实景图像之间的图像映射关系。

3.根据权利要求2所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤2.1)中获取目标印制电路板的平面外轮廓的具体实施步骤为：

2.11)将采集到的实景图像进行二值化处理，得到二值化处理后图像；

2.12)提取所述二值化处理后图像中的四周边缘数据，并从所述四周边缘数据中检测四周边缘线段；

2.13)将检测到的所述四周边缘线段连接起来，得到目标印制电路板的平面外轮廓。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤3)中指定部件在所述实景图像中的图像坐标位置的计算公式为：

U’(xu’,yu’)＝U(xu,yu)Q

其中，U(xu,yu)为指定部件U的理论设计坐标位置，U’(xu’,yu’)为指定部件U在实景图像中的图像坐标位置，Q为理论设计模型与实景图像之间的映射矩阵。

5.根据权利要求4所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤4)中投影位置具体按照下式计算得到；

U”(xu”,yu”)＝U’(xu’,yu’)P

其中，U’(xu’,yu’)为指定部件U在实景图像中的图像坐标位置，U”(xu”,yu”)为投影位置，P为目标印制电路板的实景图像与投影场景空间之间的映射矩阵。

6.根据权利要求5所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤1)前还包括预先计算目标印制电路板的实景图像与投影场景空间之间的映射矩阵步骤，具体实施步骤为：

1.1)布置安装图像采集装置以及投影装置；

1.2)绘制一幅由4条等长直线段组成的方格图像并通过所述投影装置进行投射，得到一副投影图像，所述方格图像的四个原始顶点坐标为(xi,yi)，其中i＝0、1、2、3；

1.3)通过所述图像采集装置采集所述投影图像，并获取采集到的图像中的顶点坐标，得到四个投影顶点坐标(x’i,y’i)，其中i＝0、1、2、3；

1.4)根据原始顶点坐标(xi,yi)、投影顶点坐标(x’i,y’i)的对应关系计算映射矩阵P’，使(x’i,y’i)＝(xi,yi)P’，并将计算得到的映射矩阵P’作为目标印制电路板的实景图像与投影场景空间之间的映射矩阵。

7.根据权利要求6所述的基于增强现实技术的印制电路板信息指示方法，其特征在于，所述步骤1.3)中获取采集到的图像中的顶点坐标具体采用角点提取算法。