[发明专利]一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量方法及装置

说明书

一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量方法，离线采集左右线阵相机斑马线图像、左右线阵相机拼接图像以及左线阵相机的棋盘格图像，消除相机的镜头畸变，得到左右图像的坐标变换关系，计算出像素与实际尺寸之间的横纵比例因子；采集左右线阵相机覆铜板图像，定位左线阵相机覆铜板图像的左上、左下角点，以及右线阵相机覆铜板图像的右上、右下角点；结合获取的离线参数对各所述角点的坐标进行标定、拼接和距离计算，最终在线计算出覆铜板的四条边和两条对角线的尺寸数据。本发明自动化程度高，测量范围广、速度快、精度高，不损伤被检测覆铜板，可以完全替代甚至超越人工测量，提高了检测效率、检测一致性，节省了劳动力。

技术领域

本发明属于机器视觉精密测量技术领域，涉及非接触式测量，特别涉及一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量方法及装置。

背景技术

覆铜板作为印制电路板制造的基板材料在电子信息产业、通讯业、印制电路行业中得到了广泛的应用，随着这些产业的快速发展，工业生产过程中对覆铜板的尺寸精度要求越来越高。传统的尺寸测量方法采用人工测量，测量误差大、效率低、人工成本高，而且对工人的经验和操作熟练度要求高，难以满足现代工业生产对尺寸测量的精度和效率等方面的要求。随后机器视觉技术逐渐被应用到尺寸测量上面，使用相机采集图像，根据图像来进行尺寸测量，这种机器视觉测量技术具有精度高、效率高、成本低、自动化程度高等优点，工业生产传送带上迫切需要用到这种技术来提高生产效率。

目前对于使用单目相机的中小尺寸工件机器视觉测量技术相对比较成熟，但是对于覆铜板这种尺寸大于500mm的大尺寸工件，机器视觉尺寸测量技术并不是特别完善，主要存在以下两个问题：一是覆铜板尺寸过大，无法使用单目相机获取完整的高分辨率覆铜板图像，需要使用两个线阵相机采集图像，然后进行图像拼接，而图像拼接会给尺寸测量带来一定的误差。二是使用两个线阵相机时，需要对两张高分辨率图像进行处理，相对于单目相机，处理时间会增长，使得覆铜板的实时在线尺寸测量难以实现。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量方法及装置，通过离线采集图像并获取相关参数和在线定位覆铜板角点，实现了在线获取覆铜板的实际尺寸数据，采用了非接触式测量方法，自动化程度高，测量范围广、速度快、精度高，可以完全替代甚至超越人工测量，提高了检测效率、检测一致性，节省了劳动力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量方法，包括如下步骤：

步骤1，离线采集左右线阵相机斑马线图像、左右线阵相机拼接图像以及左线阵相机的棋盘格图像，消除相机的镜头畸变，得到左右图像的坐标变换关系，计算出像素与实际尺寸之间的横纵比例因子；其中所述左右线阵相机布置在覆铜板传送设备上方，镜头朝向在覆铜板传送设备上传送的覆铜板，左右线阵相机的总视场能完全覆盖所述覆铜板；

步骤2，采集左右线阵相机覆铜板图像，借助卷积核在线定位左线阵相机覆铜板图像的左上、左下角点，以及右线阵相机覆铜板图像的右上、右下角点；

步骤3，结合获取的离线参数对各所述角点的坐标进行标定、拼接和距离计算，最终在线计算出覆铜板的四条边和两条对角线的尺寸数据，所述离线参数包括左右线阵相机的相机标定参数、左右图像的坐标变换关系以及像素与实际尺寸之间的横纵比例因子。

本发明还提供了一种基于双线阵相机的覆铜板在线高速尺寸测量装置，包括：

左右线阵相机，布置在覆铜板传送设备上方，镜头朝向在覆铜板传送设备上传送的覆铜板，左右线阵相机的总视场能完全覆盖所述覆铜板；

线光源，由可调稳压恒流开关电源控制并进行供电，线光源光照方向与线阵相机视场成一定夹角，其发射光线经覆铜板反射进入线阵相机镜头成像；

可编程逻辑控制器(PLC)，通过连接调速电机来控制覆铜板传送设备的运动；