[发明专利]一种基于图像识别的PCB板指导装配系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别的PCB板指导装配系统及方法，包括硬件平台，所述的硬件平台包括相机、补光灯、激光灯和激光支架，相机通过相机固定架固定在工作台上，补光灯置于相机旁边，激光灯与激光支撑架相连，激光支撑架固定在工作台上，PCB实物板置于相机正下方，PCB实物板的颜色与PCB实物板下方工作台的颜色存在色差且互为对比色。本发明通过相机拍摄摆放在工作台上的PCB实物板得到实物图，采集图像信息并进行图像识别，然后根据拍摄的PCB实物板颜色与工作台颜色的色差，采用图像HSV空间饱和度二值提取其拍摄的PCB实物板的轮廓，最后将实物图与电路图图纸进行匹配。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别的PCB板指导装配系统及方法。

背景技术

印制电路板，简称PCB(Printed Circuit Board)，由于它可以通过将元器件按照一定规则集成在一个固定区域中，其整体实现产品功能而在电子领域起到极大的作用，使得各种电子设备往便携方向发展，并提升设备性能。随着现代化工业技术的不断发展，一些新型技术的出现改善了在现代工业中生产中产品检测的一些问题，其中机器视觉技术广泛应用于产品检测中。机器视觉技术具备可靠性、稳定性和适应性等各种优点，它从工业检测中开始发展，到如今在各领域和生活中得到重要地位。而由于电子产业的发展，PCB技术也逐渐被应用于各个领域中，其市场需求也越来越大，所以自主研发PCB板的指导装配系统具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种基于图像识别的PCB板指导装配系统及方法。

一种基于图像识别的PCB板指导装配系统，包括硬件平台，所述的硬件平台包括相机、补光灯、激光灯和激光支架，相机通过相机固定架固定在工作台上，补光灯置于相机旁边，激光灯与激光支撑架相连，激光支撑架固定在工作台上，PCB实物板置于相机正下方，PCB实物板的颜色与PCB实物板下方工作台的颜色存在色差且互为对比色。

一种基于图像识别的PCB板指导装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在工作台上固定好拍摄所用的相机、补光灯、激光、激光支撑架等装置；

步骤S2：用相机拍摄摆放在工作台上的PCB实物板得到实物图；

步骤S3：采用图像HSV空间饱和度二值区分工作台台面和PCB板区域，然后提取出PCB实物板轮廓区域；

步骤S4：找出PCB板所在连通域；

步骤S5：计算区域的最小外接矩形，获得区域中心，区域长宽，区域和电路图图纸正方向的旋转角度；

步骤S6：计算仿射变化下以PCB板区域为中心旋转角度‘an’时的仿射变换矩阵(实物图和电路图图纸方向对齐)；

步骤S7：计算以区域左上为原点时的图像平移量，PCB板区域中心减长宽一半(实物图和电路图图纸原点对齐)；

步骤S8：获取相对于PCB板区域长宽的归一化坐标；

步骤S9：计算按电路图图纸长宽的反归一化坐标；

步骤S10：归一化和反归一化，实现实物图和电路图图纸长宽对齐，然后将实物图中的元器件坐标系转换到激光投影的坐标系上，最后激光光束会投射在坐标相对应的元器件上，实现匹配功能。

作为进一步改进，拍摄的PCB实物图和电路图的角度相差范围在-90°～90°。

作为进一步改进，提取PCB实物板轮廓的方法，采用图像HSV空间饱和度二值提取PCB实物板轮廓区域。

有益效果：