[发明专利]基于投影过滤的PCB定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于投影过滤的PCB定位装置及方法，其中，该装置包括：图像采集模块、角度计算模块、投影模块、峰值提取模块、阈值计算模块和背景过滤模块，图像采集模块用于采集待定位PCB板的灰度图像；角度计算模块用于计算待定位PCB板的倾斜度；投影模块用于将灰度图像按照倾斜度进行转正，并统计X和Y轴方向的投影数组；峰值提取模块用于提取投影数组中的峰值序列；阈值计算模块用于计算投影数组峰值序列过滤阈值；背景过滤模块用于利用过滤阈值和峰值序列对灰度图像进行过滤，得到PCB板区域。该装置无需在PCB上印制标记点和提取图像特征点，仅利用图像的统计信息即可进行像素级别定位，且大幅度降低了计算量。

技术领域

本发明涉及计算机软件工程技术领域，特别涉及一种新的利用计算机视觉进行印制电路板图像偏转矫正的技术，即基于投影过滤的PCB定位装置及方法。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)图像定位是从PCB生产流水线上采集的包含PCB和背景的图片中识别出PCB的旋转角度和所在区域坐标。精确定位是PCB缺陷检测流程中重要的一步，定位的精度和速度对PCB检测效果影响很大。目前常用的PCB定位方法是根据Mark标记孔或从图像中提取SIFT特征点，计算变换矩阵进行定位。然而，根据标记点定位方法容易受制作精度和定位算法的影响，导致配准出现较大误差。而且不是所有PCB板都有标记点，因此该方法的应用范围非常受限。基于图像特征的定位方法虽然适用范围很广，但由于提取特征的计算量非常大，因此效率很低，会大幅影响算法运行速度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于投影过滤的PCB定位装置。

本发明的另一个目的在于提出一种基于投影过滤的PCB定位方法，该方法计算量小，速度快，精度高，仅利用图像的统计信息即可进行像素级别的定位。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了基于投影过滤的PCB定位装置，包括：图像采集模块，用于采集待定位PCB板的灰度图像；角度计算模块，所述角度计算模块与所述图像采集模块连接，用于估计所述待定位PCB板的倾斜角度；投影模块，所述投影模块与所述角度计算模块连接，用于将所述灰度图像按照所述倾斜角度进行修正，并统计X轴、Y轴方向的投影数组；峰值提取模块，所述峰值提取模块与所述投影模块连接，用于提取所述投影数组中的投影数组峰值序列；阈值计算模块，所述阈值计算模块与所述峰值提取模块连接，用于利用相关阈值算法计算所述投影数组峰值序列，得到过滤阈值；背景过滤模块，所述背景过滤模块分别与所述图像采集模块、所述峰值提取模块和所述阈值计算模块连接，用于利用所述过滤阈值和所述峰值序列对所述灰度图像进行过滤，得到PCB板区域。

本发明实施例的基于投影过滤的PCB定位装置，利用图像中PCB与背景区域像素特征的不同，在投影数组上对PCB的坐标进行快速且高精度的定位，无需在PCB上印制标记点，也无需提取图像特征点，仅利用图像的统计信息即可进行像素级别的定位，极大的降低了计算量，为后续PCB检测步骤提供重要的前置条件。

另外，根据本发明上述实施例的基于投影过滤的PCB定位装置还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述投影模块具体用于：根据所述倾斜角度构造仿射变换矩阵；利用所述仿射变换矩阵将所述灰度图像转正，得到转正图像；获取并处理所述转正图像的X轴和Y轴，得到所述投影数组。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述投影数组的每个极大峰点均比相邻左侧和相邻右侧值大。