一种贴片元器件的位置矫正方法及装置与流程

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种贴片元器件的位置矫正方法及装置。

背景技术：

在生产线中，贴片机(又称"贴装机"或"表面贴装系统"(surfacemountsystem))配置在点胶机或丝网印刷机之后，贴片机是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置pcb焊盘上的一种设备，是表面贴装技术(surfacemounttechnology，smt)的核心装备。

贴片机主要功能为运用精密机械、人工智能、机器视觉以及自动控制等多种复杂技术将电子元器件精确地贴放在印刷电路板上。其中，机器视觉技术在贴片机系统内起着控制反馈功能，其性能直接影响着贴片机的贴装速度与贴装精度等主要参数。具体的，贴片机通过机器视觉技术定位装置识别定位电路板标记点及待贴装元器件，并自动将面贴装元器件放置于电路板上的预定位置，以高效率高精度地完成电路板贴装工作，在mems、moem和三维封装等高精度贴装的工作场合有着广泛地应用。因此，在贴片机贴片的过程中，如何提高贴片元器件的位置精度显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种贴片元器件的位置矫正方法及装置，能够通过提取到的贴片元器件的特征与贴片元器件模板特征之间的位置偏差，来矫正贴片元器件的位置，能够提高贴片机的贴片元器件的位置精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种贴片元器件的位置矫正方法，所述方法包括：

在获取贴片元器件的图像之后，基于确定出的特征提取算法提取所述图像对应的贴片元器件特征，所述贴片元器件特征包括所述贴片元器件的轮廓边界特征和所述贴片元器件的中心坐标特征；

基于确定出的贴片元器件模板特征与所述贴片元器件特征确定所述贴片元器件的位置偏差，并基于所述位置偏差矫正所述贴片元器件的位置，所述位置偏差包括所述贴片元器件的中心坐标偏差和所述贴片元器件的角度偏差

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，获取样本贴片元器件对应的样本轮廓，所述样本轮廓包括多个子样本轮廓；

基于确定出的轮廓处理算法处理每个所述子样本轮廓，得到所述样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及所述样本贴片元器件的样本中心坐标特征；

将所述样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征，并存储所述样本矩阵向量特征以及所述样本中心坐标特征；

以预设角度为单位旋转所述样本贴片元器件若干次，直至总旋转次数+1之和与所述预设角度的乘积等于360°，并获取每次旋转后的样本贴片元器件的目标样本轮廓，以及触发执行所述的基于确定出的轮廓处理算法处理每个所述子样本轮廓，得到所述样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及所述样本贴片元器件的样本中心坐标特征的操作，得到样本矩阵向量特征集合；

确定所述样本矩阵向量特征集合和所述样本中心坐标特征为确定出的贴片元器件模板特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述基于确定出的贴片元器件模板特征与所述贴片元器件特征确定所述贴片元器件的位置偏差，包括：

基于确定出的距离计算算法计算所述样本中心坐标特征与所述中心坐标特征，得到所述贴片元器件的中心坐标偏差；

将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征，并基于确定出的相似度算法计算所述轮廓矩阵向量特征与所述样本矩阵向量特征集合中每个所述样本矩阵向量特征的相似度；

从所有所述相似度中筛选最大值的目标相似度，并从所有所述样本矩阵向量特征中确定所述目标相似度对应的目标样本矩阵向量特征；

基于矩阵-旋转角度对应关系确定所述目标样本矩阵向量特征对应的旋转角度，并将所述旋转角度确定为所述贴片元器件的角度偏差。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征之前，所述方法还包括：

判断所述轮廓边界特征的分辨率与所述样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同；

当判断的结果为是时，触发执行所述的将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作；

当判断的结果为否时，将所述轮廓边界特征的分辨率调整为所述样本分辨率，并触发执行所述的将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述基于确定出的特征提取算法对提取所述图像对应的贴片元器件特征，包括：

基于确定出的轮廓提取算法提取所述图像对应的轮廓边界特征，并基于确定出的坐标检测算法检测所述轮廓边界特征，得到所述贴片元器件的中心坐标特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述基于确定出的轮廓提取算法提取所述图像对应的轮廓边界特征，包括：

基于确定出的二值化算法对所述图像执行二值化操作，得到二值化图像，并基于确定出的轮廓提取算法提取所述二值化图像的轮廓；

基于确定出的形态学算法对所述轮廓执行腐蚀膨胀操作，得到目标轮廓，所述目标轮廓包括多个子目标轮廓；

基于确定出的边缘检测算法检测每个所述子目标轮廓，得到每个所述子目标轮廓的面积，并分别确定每个所述子目标轮廓的面积与所述图像的面积对应的面积比；

从所有所述面积比中筛选面积比值大于等于预设面积比阈值的目标面积比，并从所有所述子目标轮廓中分别筛选出每个所述目标面积比对应的轮廓，作为所述图像对应的轮廓边界特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述基于确定出的轮廓提取算法提取所述二值化图像的轮廓，包括：

获取所述二值化图像的感兴趣区域，并基于所述贴片元器件模板特征设置所述感兴趣区域的轮廓半径参数；

基于所述轮廓半径参数获取所述感兴趣区域对应的轮廓，作为所述二值化图像的轮廓。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述基于所述轮廓半径参数获取所述感兴趣区域对应的轮廓，作为所述二值化图像的轮廓之后，所述方法还包括：

判断所述轮廓是否满足预设轮廓条件；

当判断出所述轮廓满足所述预设轮廓条件时，触发执行所述的基于确定出的形态学算法对所述轮廓执行腐蚀膨胀操作的步骤；

当判断出所述轮廓不满足所述预设轮廓条件时，基于确定出的迭代方法调整所述二值化算法的阈值参数，并触发执行所述的基于确定出的二值化算法对所述图像执行二值化操作，得到二值化图像的操作，所述确定出的二值化算法为调整后的二值化算法。

本发明实施例第二方面公开了一种贴片元器件的位置矫正装置，所述装置包括提取模块、确定模块以及矫正模块，其中：

所述提取模块，用于在获取贴片元器件的图像之后，基于确定出的特征提取算法提取所述图像对应的贴片元器件特征，所述贴片元器件特征包括所述贴片元器件的轮廓边界特征和所述贴片元器件的中心坐标特征；

所述确定模块，用于基于确定出的贴片元器件模板特征与所述贴片元器件特征确定所述贴片元器件的位置偏差，所述位置偏差包括所述贴片元器件的中心坐标偏差和所述贴片元器件的角度偏差；

所述矫正模块，用于基于所述位置偏差矫正所述贴片元器件的位置。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括获取模块、处理模块、转换模块以及存储模块，其中：

所述获取模块，用于获取样本贴片元器件对应的样本轮廓，所述样本轮廓包括多个子样本轮廓；

所述处理模块，用于基于确定出的轮廓处理算法处理每个所述子样本轮廓，得到所述样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及所述样本贴片元器件的样本中心坐标特征；

所述转换模块，用于将所述样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征；

所述存储模块，用于存储所述样本矩阵向量特征以及所述样本中心坐标特征；

所述处理模块，还用于以预设角度为单位旋转所述样本贴片元器件若干次，直至总旋转次数+1之和与所述预设角度的乘积等于360°；

所述获取模块，还用于获取每次旋转后的样本贴片元器件的目标样本轮廓，以及触发所述处理模块执行所述的基于确定出的轮廓处理算法处理每个所述子样本轮廓，得到所述样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及所述样本贴片元器件的样本中心坐标特征的操作，得到样本矩阵向量特征集合；

所述处理模块，还用于确定所述样本矩阵向量特征集合和所述样本中心坐标特征为确定出的贴片元器件模板特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述确定模块包括计算子模块、转换子模块、筛选子模块以及确定子模块，其中：

所述计算子模块，用于基于确定出的距离计算算法计算所述样本中心坐标特征与所述中心坐标特征，得到所述贴片元器件的中心坐标偏差；

所述转换子模块，用于将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征；

所述计算子模块，还用于基于确定出的相似度算法计算所述轮廓矩阵向量特征与所述样本矩阵向量特征集合中每个所述样本矩阵向量特征的相似度；

所述筛选子模块，用于从所有所述相似度中筛选最大值的目标相似度；

所述确定子模块，用于从所有所述样本矩阵向量特征中确定所述目标相似度对应的目标样本矩阵向量特征；

所述确定子模块，还用于基于矩阵-旋转角度对应关系确定所述目标样本矩阵向量特征对应的旋转角度，并将所述旋转角度确定为所述贴片元器件的角度偏差。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述确定模块还包括判断子模块以及调整子模块，其中：

所述判断子模块，用于在所述转换子模块将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征之前，判断所述轮廓边界特征的分辨率与所述样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同；当判断的结果为是时，触发所述转换子模块执行所述的将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作；

所述调整子模块，用于当判断的结果为否时，将所述轮廓边界特征的分辨率调整为所述样本分辨率，并触发所述转换子模块执行所述的将所述轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述提取模块包括提取子模块以及检测子模块，其中：

所述提取子模块，用于基于确定出的轮廓提取算法提取所述图像对应的轮廓边界特征；

所述检测子模块，用于基于确定出的坐标检测算法检测所述轮廓边界特征，得到所述贴片元器件的中心坐标特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述提取子模块包括二值化单元、提取单元、腐蚀膨胀单元、检测单元以及处理单元，其中：

所述二值化单元，用于基于确定出的二值化算法对所述图像执行二值化操作，得到二值化图像；

所述提取单元，用于基于确定出的轮廓提取算法提取所述二值化图像的轮廓；

所述腐蚀膨胀单元，用于基于确定出的形态学算法对所述轮廓执行腐蚀膨胀操作，得到目标轮廓，所述目标轮廓包括多个子目标轮廓；

所述检测单元，用于基于确定出的边缘检测算法检测每个所述子目标轮廓，得到每个所述子目标轮廓的面积；

所述处理单元，用于分别确定每个所述子目标轮廓的面积与所述图像的面积对应的面积比，并从所有所述面积比中筛选面积比值大于等于预设面积比阈值的目标面积比，以及从所有所述子目标轮廓中分别筛选出每个所述目标面积比对应的轮廓，作为所述图像对应的轮廓边界特征。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述提取单元基于确定出的轮廓提取算法提取所述二值化图像的轮廓的方式具体为：

获取所述二值化图像的感兴趣区域，并基于所述贴片元器件模板特征设置所述感兴趣区域的轮廓半径参数；

基于所述轮廓半径参数获取所述感兴趣区域对应的轮廓，作为所述二值化图像的轮廓。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述提取单元，还用于在基于所述轮廓半径参数获取所述感兴趣区域对应的轮廓，作为所述二值化图像的轮廓之后，判断所述轮廓是否满足预设轮廓条件；当判断出所述轮廓满足所述预设轮廓条件时，触发所述腐蚀膨胀单元执行所述的基于确定出的形态学算法对所述轮廓执行腐蚀膨胀操作的步骤；当判断出所述轮廓不满足所述预设轮廓条件时，基于确定出的迭代方法调整所述二值化算法的阈值参数，并触发所述二值化单元执行所述的基于确定出的二值化算法对所述图像执行二值化操作，得到二值化图像的操作，所述确定出的二值化算法为调整后的二值化算法。

本发明第三方面公开了另一种贴片元器件的位置矫正装置，该装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的一种贴片元器件的位置矫正方法。

本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的一种贴片元器件的位置矫正方法。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，提供了一种贴片元器件的位置矫正方法及装置，该方法包括在获取贴片元器件的图像之后，基于确定出的特征提取算法提取图像对应的贴片元器件特征，该贴片元器件特征包括贴片元器件的轮廓边界特征和贴片元器件的中心坐标特征；基于确定出的贴片元器件模板特征与贴片元器件特征确定贴片元器件的位置偏差，并基于位置偏差矫正贴片元器件的位置，该位置偏差包括贴片元器件的中心坐标偏差和贴片元器件的角度偏差。可见，实施本发明实施例通过提取到的贴片元器件的特征与贴片元器件模板特征之间的位置偏差，来矫正贴片元器件的位置，能够提高贴片机的贴片元器件的位置精度，从而提高贴片元器件的贴片精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的又一种贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的一种电阻贴片元器件的位置矫正的场景示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种贴片元器件的位置矫正方法及装置，能够通过提取到的贴片元器件的特征与贴片元器件模板特征之间的位置偏差，来矫正贴片元器件的位置，能够提高贴片机的贴片元器件的位置精度，从而提高贴片元器件的贴片精度。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正方法的流程示意图。其中，图1所描述的一种贴片元器件的位置矫正方法可以应用于贴片机(又称贴装机或表面贴装系统(surfacemountsystem))中，本发明实施例不做限定。如图1所示，该贴片元器件的位置矫正方法可以包括以下操作：

101、在获取贴片元器件的图像之后，贴片机基于确定出的特征提取算法提取图像对应的贴片元器件特征，该贴片元器件特征包括该贴片元器件的轮廓边界特征和该贴片元器件的中心坐标特征。

本发明实施例中，该贴片元器件又称贴片元件或贴片器件，且，该贴片元器件为任意一种贴片元器件，例如：电阻、电容、芯片等，本发明实施例不做限定。进一步的，每种贴片元器件均有对应的贴片元器件模板特征。这样通过建立不同类型的贴片元器件模板特征，能够应对不同类型贴片元器件的需求。

本发明实施例中，贴片机具有对应的图像采集装置(例如：ccd摄像机)，通过该图像采集装置能够采集贴片机的吸嘴吸附的贴片元器件的图像。

本发明实施例中，作为一种可选的实施方式，贴片机基于确定出的特征提取算法提取图像对应的贴片元器件特征，可以包括：

贴片机基于确定出的轮廓提取算法提取图像对应的轮廓边界特征，并基于确定出的坐标检测算法(例如：边缘检测算法等)检测轮廓边界特征，得到贴片元器件的中心坐标特征。

可见，该可选的实施方式通过轮廓提取算法以及坐标检测算法，能够分别检测到贴片元器件的轮廓边界特征和中心坐标特征。

该可选的实施方式中，进一步地，贴片机基于确定出的轮廓提取算法提取图像对应的轮廓边界特征，可以包括：

贴片机基于确定出的二值化算法对图像执行二值化操作，得到二值化图像，并基于确定出的轮廓提取算法提取二值化图像的轮廓；

贴片机基于确定出的形态学算法对轮廓执行腐蚀膨胀操作，得到目标轮廓，目标轮廓包括多个子目标轮廓；

贴片机基于确定出的边缘检测算法检测每个子目标轮廓，得到每个子目标轮廓的面积，并分别确定每个子目标轮廓的面积与图像的面积对应的面积比；

贴片机从所有面积比中筛选面积比值大于等于预设面积比阈值(例如：10％)的目标面积比，并从所有子目标轮廓中分别筛选出每个目标面积比对应的轮廓，作为图像对应的轮廓边界特征。

可见，该可选的实施方式通过二值化、形态学等算法，能够获取贴片元器件的轮廓边界特征；以及通过设定预设面积比阈值，能够提高贴片元器件的轮廓边界特征的获取准确性的同时，减少后续位置偏差的计算量，从而提高位置偏差的计算效率，进而提高贴片元器件的位置矫正效率以准确性。

在一个可选的实施例中，贴片机基于确定出的轮廓提取算法提取二值化图像的轮廓，可以包括：

贴片机获取二值化图像的感兴趣区域，并基于贴片元器件模板特征设置感兴趣区域的轮廓半径参数；

贴片机基于轮廓半径参数获取感兴趣区域对应的轮廓，作为二值化图像的轮廓。

该可选的实施例中，不同的贴片元器件对应不同的轮廓半径参数，例如：电阻元器件，其轮廓半径参数为样本电阻元器件对应的图像短边的1/4～2/3大小。

可见，该可选的实施例通过贴片元器件模板特征来确定贴片元器件对应的轮廓半径参数，从而能够基于该轮廓半径参数确定贴片元器件对应的轮廓。

在另一个可选的实施例中，贴片机基于轮廓半径参数获取感兴趣区域对应的轮廓，作为二值化图像的轮廓之后，该贴片元器件的位置矫正方法还可以包括以下操作：

贴片机判断轮廓是否满足预设轮廓条件；

当判断出轮廓满足预设轮廓条件时，贴片机触发执行上述的基于确定出的形态学算法对轮廓执行腐蚀膨胀操作的步骤；

当判断出轮廓不满足预设轮廓条件时，贴片机基于确定出的迭代方法调整二值化算法的阈值参数，并触发执行上述的基于确定出的二值化算法对图像执行二值化操作，得到二值化图像的操作，该确定出的二值化算法(自适应阈值算法)为调整后的二值化算法。

该可选的实施例中，当轮廓出现目标情况时，均认为轮廓不满足预设轮廓条件，其中，该目标情况包括清晰度低于预设清晰度(例如：1080p)、轮廓出现阴影(例如：图像采集装置的阴影等)、轮廓出现多个脉冲噪声(例如：10个等)中的任意一种情况。

该可选的实施例中，该阈值参数的迭代范围为40～200，其中，阈值参数的初始值可以设为40，并以步长为10递增进行迭代，指导直到贴片元器件的轮廓满足预设条件为止。

可见，该可选的实施例通过在得到贴片元器件对应的轮廓之后，进一步先判断该轮廓是否满足条件，若不满足，调整二值化算法的像素阈值，能够提高轮廓的获取准确性以及可靠性，从而有利于提高贴片元器件的矫正精度。

在又一个可选的实施例中，该贴片元器件的位置矫正方法还可以包括以下操作：

贴片机确定贴片元器件的元器件类型，并从预先建立的数据库中确定与该元器件类型对应的贴片元器件模板特征，作为确定出的贴片元器件模板特征，以及触发执行步骤102。

该可选的实施例中，数据库中存放有多种元器件类型中每种元器件类型对应的贴片元器件模板特征。

该可选的实施例中，该元器件类型包括多种类型，例如：电阻类型、电容类型、三极管类型、二极管类型等常用的电子元器件类型，均属于本发明的保护范围，在此不再一一列举。

可见，该可选的实施例通过根据元器件类型选择与贴片元器件对应的贴片元器件模板特征，能够筛选出与贴片元器件类型相匹配的贴片元器件模板特征，从而提高贴片元器的位置偏差的确定准确性以及可靠性。

102、贴片机基于确定出的贴片元器件模板特征与贴片元器件特征确定贴片元器件的位置偏差，该位置偏差包括贴片元器件的中心坐标偏差和贴片元器件的角度偏差。

在又一个可选的实施例中，该贴片元器件的位置矫正方法还可以包括以下操作：

贴片机获取样本贴片元器件对应的样本轮廓，该样本轮廓包括多个子样本轮廓；

贴片机基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征；

贴片机将样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征，并存储样本矩阵向量特征以及样本中心坐标特征；

贴片机以预设角度(例如：1°等)为单位旋转样本贴片元器件若干次(例如：当预设角度为1°时，其样本贴片元器件的总旋转次数为359次)，直至总旋转次数+1之和与预设角度的乘积等于360°，并获取每次旋转后的样本贴片元器件的目标样本轮廓，以及触发执行上述的基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征的操作，得到样本矩阵向量特征集合；

贴片机确定样本矩阵向量特征集合和样本中心坐标特征为确定出的贴片元器件模板特征。

在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，贴片机基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征，可以包括：

贴片机基于确定出的形态学算法对每个子样本轮廓执行腐蚀膨胀操作，并基于确定出的边缘检测算法检测经过腐蚀膨胀操作的每个子样本轮廓，得到每个子样本轮廓的面积，并分别确定每个子样本轮廓的面积与样本贴片元器件的样本图像面积的面积比；

贴片机从所有面积比中筛选出面积比大于等于预设面积比阈值(例如：10％)的目标面积比，并从所有子样本轮廓中分别筛选出每个目标面积比对应的目标样本轮廓；

基于所有目标样本轮廓确定样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征。

该可选的实施例中，不同的样本贴片元器件对应不同的腐蚀膨胀参数，例如：当样本贴片元器件为电阻时，可以设置该电阻对应的腐蚀膨胀核为圆形，核大小为5x5，先腐蚀2次，然后再膨胀2次。这样通过为不同的样本元器件选择不同的腐蚀膨胀参数，能够提高样本元器件的轮廓边界特征的获取准确性。

可见，该可选的实施方式通过将形态学算法与边缘检测算法结合，能够采集到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本中心坐标特征。

在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，贴片机获取样本贴片元器件对应的样本轮廓，可以包括：

贴片机采集样本贴片元器件的样本图像，并基于非线性的中值滤波算法平滑该样本图像；

贴片机基于自适应阈值算法二值化经过滤波平滑的样本图像，得到样本贴片元器件对应的样本轮廓。

可见，该可选的实施方式通过像素点邻域灰度值的中值来代替该像素点的灰度值，能够有效地平滑图像中脉冲噪声的同时，保护图像尖锐的边缘特征，有利于提取图像轮廓；以及通过非线性的中值滤波，能够克服线性滤波(如：均值滤波等)所带来的图像细节模糊，而且对滤除脉冲干扰，即图像扫描噪声最为有效，可以去除脉冲噪声、椒盐噪声的同时又能保留图像边缘细节，从而有利于提高轮廓边界特征的获取精度。

该可选的实施例中，该样本中心坐标特征(即样本中心坐标)可以为首次获取样本贴片元器件的样本轮廓边界特征时对应的中心坐标特征，也可以为样本贴片元器件旋转若干次中每次所获取的中心坐标的平均值，这样能够提高样本贴片元器件的样本中心坐标特征的获取准确性，从而进一步有利于提高贴片元器件的矫正准确性。

该可选的实施例中，存储样本矩阵向量特征以及样本中心坐标特征，具体的，将样本矩阵向量特征以及样本中心坐标特征存储在贴片机的内存中。

该可选的实施例中，当获取到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征时，将其分辨率大小设置为预设分辨率大小，例如：64x64。通过预先设置样本贴片元器件的样本轮廓边界特征的分辨率大小，能够保证图像不失真，且有利于提高后续样本贴片元器件与贴片元器件的位置偏差的计算效率以及准确度。

可见，该可选的实施例通过预先获取样本贴片元器件的轮廓边界特征以及中心坐标特征，能够便于后续直接以该样本元器件作为基准，有利于提高贴片元器件的贴片位置精度以及效率；以及通过将样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征进行存储，有利于后续贴片元器件的位置偏差的计算进而提高贴片元器件的矫正效率。

在另一个可选的实施例中，贴片机获取样本贴片元器件对应的样本轮廓之后，以及贴片机基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征之前，该贴片元器件的位置矫正方法还可以包括以下操作：

判断样本轮廓是否满足预先确定出的轮廓条件，当判断出样本轮廓满足预先确定出的轮廓条件时，贴片机触发执行上述的基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征的操作；

当判断出样本轮廓不满足预先确定出的轮廓条件时，贴片机适基于迭代法自动调整自适应阈值算法对应的像素阈值(例如：像素阈值调整由原来的100调整为110)，并触发执行上述的基于自适应阈值算法二值化上述经过滤波平滑的样本图像，得到样本贴片元器件对应的样本轮廓的操作，此时，该步骤中的自适应阈值算法为调整后的自适应阈值算法。

可见，该可选的实施例在得到样本贴片元器件对应的样本轮廓之后，进一步先判断该样本轮廓是否满足条件，若不满足，调整自适应阈值算法的像素阈值，能够提高样本轮廓的获取准确性以及可靠性，从而有利于提高贴片元器件的矫正精度。

本发明实施例中，作为一种可选的实施方式，贴片机基于确定出的贴片元器件模板特征与贴片元器件特征确定贴片元器件的位置偏差，可以包括：

贴片机基于确定出的距离计算算法(例如：欧式距离计算算法等)计算样本中心坐标特征与中心坐标特征，得到贴片元器件的中心坐标偏差；

贴片机将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征，并基于确定出的相似度算法(例如：向量空间余弦相似度算法(cosinesimilarity)等)计算轮廓矩阵向量特征与样本矩阵向量特征集合中每个样本矩阵向量特征的相似度；

贴片机从所有相似度中筛选最大值的目标相似度，并从所有样本矩阵向量特征中确定目标相似度对应的目标样本矩阵向量特征；

贴片机基于矩阵-旋转角度对应关系确定目标样本矩阵向量特征对应的旋转角度，并将旋转角度确定为贴片元器件的角度偏差。

本发明实施例中，该相似度s的计算公式为：

式中，a和b分别为样本矩阵向量特征集合中每个样本矩阵向量特征和上述轮廓矩阵向量特征；n为上述旋转总次数。

可见，该可选的实施例通过距离计算算法以及相似度算法，能够分别获取到贴片元器件的中心坐标偏差以及角度偏差；还能够提高该中心坐标偏差以及角度偏差的计算准确度以及效率。

在又一个可选的实施例中，在将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征之前，该贴片元器件的位置矫正方法还可以包括以下操作：

贴片机判断轮廓边界特征的分辨率与样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同；

当判断的结果为是时，贴片机触发执行上述的将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作；

当判断的结果为否时，贴片机将轮廓边界特征的分辨率调整为样本分辨率，并触发执行上述的将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作。

可见，该可选的实施例通过先判断贴片元器件的轮廓边界特征的分辨率与样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同，若不相同，则将贴片元器件的轮廓边界特征的分辨率调整为样本分辨率，不仅能够减少由于分辨率不同而导致中心坐标偏差和/或角度偏差计算有偏差的情况出现，从而提高中心坐标偏差和角度偏差的计算准确性；还能够提高中心坐标偏差和角度偏差的计算效率，从而提高贴片元器件的矫正精度与效率，进而有利于提高贴片元器件的贴片效率。

103、贴片机基于位置偏差矫正贴片元器件的位置。

本发明实施例中，贴片机基于位置偏差矫正贴片元器件的位置，具体的：贴片机基于中心坐标偏差以及角度偏差矫正贴片元器件的位置，以使该贴片元器件的位置与样本贴片元器件的位置相同。

举例来说，若计算得出贴片机元器件相对样本贴片机元器件偏移n°时相似度s最高，则确定贴片机元器件需要矫正的角度为360°-n°，即逆时针或者顺时针旋转贴片元器件360°-n°，以使得贴片元器件位置与样本贴片元器件的位置相同。

为了更形象地、更清楚地了解本发明，以下以电阻贴片元器件对本方案进行说明，如图5所示，图5为本发明公开的一种电阻贴片元器件的位置矫正的场景示意图：

获取样本电阻贴片元器件对应的样本图像(如图5-a所示)，并基于样本图像获取样本电阻贴片元器件的贴片元器件模板特征，并存储于贴片机的终端系统中，以及设置样本电阻贴片元器件对应的样本特征图像(如图5-b所示)分辨率大小为64x64，其中，该电阻贴片元器件模板特征包括样本电阻贴片元器件的中心坐标特征以及样本矩阵向量特征集合，其中，该电阻样本矩阵向量特征集合包括360个样本矩阵向量特征，每度对应一个样本矩阵向量特征；采集待矫正位置的电阻贴片元器件的电阻图像(如图5-c所示)，并基于前述算法处理该电阻图像，得到该电阻贴片元器件的轮廓边界特征(如图5-d所示)以及该电阻贴片元器件的中心坐标特征(如图5-e所示)；基于欧氏距离算法计算样本电阻贴片元器件的电阻中心坐标特征(分辨率大小为64x64)与电阻贴片元器件的中心坐标偏差，移动电阻贴片元器件的中心，以使其中心与样本电阻贴片元器件的中心重合，并基于向量空间余弦相似度算法计算电阻贴片元器件模板特征中每个样本矩阵向量特征与电阻贴片元器件的轮廓边界特征，得到360个相似度值，并从中筛选出最大相似度值-1，则最大相似度值对应的偏移转角为180°，将电阻贴片元器件旋转180°，以使其位置和样本电阻贴片元器件的位置相同(如图5-f所示，参考图5-a所示)。

可见，实施图1所描述的一种贴片元器件的位置矫正方法能够通过提取到的贴片元器件的特征与贴片元器件模板特征之间的位置偏差，来矫正贴片元器件的位置，能够提高贴片机的贴片元器件的位置精度，从而提高贴片元器件的贴片精度。此外，还能够提高贴片元器件的轮廓边界特征的获取准确性的同时，减少后续位置偏差的计算量，从而提高位置偏差的计算效率；还能够提高轮廓的获取准确性以及可靠性，从而有利于提高贴片元器件的矫正精度；还能够有效地平滑图像中脉冲噪声的同时，保护图像尖锐的边缘特征，有利于提取图像轮廓；还能够克服线性滤波所带来的图像细节模糊，而且对滤除脉冲干扰，即图像扫描噪声最为有效，可以去除脉冲噪声、椒盐噪声的同时又能保留图像边缘细节，从而有利于提高轮廓边界特征的获取精度；还能够减少由于分辨率不同而导致中心坐标偏差和/或角度偏差计算有偏差的情况出现；还能够提高中心坐标偏差和角度偏差的计算效率，从而提高贴片元器件的矫正精度与效率，进而有利于提高贴片元器件的贴片效率。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图。其中，图2所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置可以应用于贴片机(又称贴装机或表面贴装系统(surfacemountsystem))中，本发明实施例不做限定。如图2所示，该一种贴片元器件的位置矫正装置可以包括提取模块201、确定模块202以及矫正模块203，其中：

提取模块201，用于在获取贴片元器件的图像之后，基于确定出的特征提取算法提取图像对应的贴片元器件特征，该贴片元器件特征包括贴片元器件的轮廓边界特征和贴片元器件的中心坐标特征。

确定模块202，用于基于确定出的贴片元器件模板特征与贴片元器件特征确定贴片元器件的位置偏差，该位置偏差包括贴片元器件的中心坐标偏差和贴片元器件的角度偏差。

矫正模块203，用于基于位置偏差矫正贴片元器件的位置。

可见，实施图2所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置能够通过提取到的贴片元器件的特征与贴片元器件模板特征之间的位置偏差，来矫正贴片元器件的位置，能够提高贴片机的贴片元器件的位置精度，从而提高贴片元器件的贴片精度。

在一个可选的实施例中，在图2所描述的贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图的基础上，该贴片元器件的位置矫正装置还可以包括获取模块204、处理模块205、转换模块206以及存储模块207，此时，该贴片元器件的位置矫正装置可以如图3所示，图3为另一种贴片元器件的位置矫正装置的结构示意图，其中：

获取模块204，用于获取样本贴片元器件对应的样本轮廓，该样本轮廓包括多个子样本轮廓。

处理模块205，用于基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征。

转换模块206，用于将样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征。

存储模块207，用于存储样本矩阵向量特征以及样本中心坐标特征。

处理模块205，还用于以预设角度为单位旋转样本贴片元器件若干次，直至总旋转次数+1之和与预设角度的乘积等于360°。

获取模块204，还用于获取每次旋转后的样本贴片元器件的目标样本轮廓，以及触发处理模块205执行上述的基于确定出的轮廓处理算法处理每个子样本轮廓，得到样本贴片元器件的样本轮廓边界特征以及样本贴片元器件的样本中心坐标特征的操作，得到样本矩阵向量特征集合。

处理模块205，还用于确定样本矩阵向量特征集合和样本中心坐标特征为确定出的贴片元器件模板特征。

该可选的实施例中，当处理模块205执行完毕上述的确定样本矩阵向量特征集合和样本中心坐标特征为确定出的贴片元器件模板特征的操作之后，可以触发确定模块202执行上述的基于确定出的贴片元器件模板特征与贴片元器件特征确定贴片元器件的位置偏差的操作。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置能够通过预先获取样本贴片元器件的轮廓边界特征以及中心坐标特征，能够便于后续直接以该样本元器件作为基准，有利于提高贴片元器件的贴片位置精度以及效率；以及通过将样本轮廓边界特征由像素特征转换为样本矩阵向量特征进行存储，有利于后续贴片元器件的位置偏差的计算进而提高贴片元器件的矫正效率。

在另一个可选的实施例中，如图3所示，确定模块202包括计算子模块2021、转换子模块2022、筛选子模块2023以及确定子模块2024，其中：

计算子模块2021，用于基于确定出的距离计算算法计算样本中心坐标特征与中心坐标特征，得到贴片元器件的中心坐标偏差。

转换子模块2022，用于将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征；

计算子模块2021，还用于基于确定出的相似度算法计算轮廓矩阵向量特征与样本矩阵向量特征集合中每个样本矩阵向量特征的相似度。

筛选子模块2023，用于从所有相似度中筛选最大值的目标相似度

确定子模块2024，用于从所有样本矩阵向量特征中确定目标相似度对应的目标样本矩阵向量特征.

确定子模块2024，还用于基于矩阵-旋转角度对应关系确定目标样本矩阵向量特征对应的旋转角度，并将该旋转角度确定为贴片元器件的角度偏差。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过距离计算算法以及相似度算法，能够分别获取到贴片元器件的中心坐标偏差以及角度偏差；还能够提高该中心坐标偏差以及角度偏差的计算准确度以及效率。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，确定模块202还包括判断子模块2025以及调整子模块2026，其中：

判断子模块2025，用于在转换子模块2022将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征之前，判断轮廓边界特征的分辨率与样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同；当判断的结果为是时，触发转换子模块2022执行上述的将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作。

调整子模块2026，用于当判断的结果为否时，将轮廓边界特征的分辨率调整为样本分辨率，并触发转换子模块2022执行上述的将轮廓边界特征由像素特征转换为轮廓矩阵向量特征的操作。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过先判断贴片元器件的轮廓边界特征的分辨率与样本轮廓边界特征的样本分辨率是否相同，若不相同，则将贴片元器件的轮廓边界特征的分辨率调整为样本分辨率，不仅能够减少由于分辨率不同而导致中心坐标偏差和/或角度偏差计算有偏差的情况出现，从而提高中心坐标偏差和角度偏差的计算准确性；还能够提高中心坐标偏差和角度偏差的计算效率，从而提高贴片元器件的矫正精度与效率，进而有利于提高贴片元器件的贴片效率。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，提取模块201包括提取子模块2011以及检测子模块2012，其中：

提取子模块2011，用于基于确定出的轮廓提取算法提取图像对应的轮廓边界特征。

检测子模块2012，用于基于确定出的坐标检测算法检测轮廓边界特征，得到贴片元器件的中心坐标特征。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过轮廓提取算法以及坐标检测算法，能够分别检测到贴片元器件的轮廓边界特征和中心坐标特征。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，提取子模块2011包括二值化单元20111、提取单元20112、腐蚀膨胀单元20113、检测单元20114以及处理单元20115，其中：

二值化单元20111，用于基于确定出的二值化算法对图像执行二值化操作，得到二值化图像。

提取单元20112，用于基于确定出的轮廓提取算法提取二值化图像的轮廓。

腐蚀膨胀单元20113，用于基于确定出的形态学算法对轮廓执行腐蚀膨胀操作，得到目标轮廓，该目标轮廓包括多个子目标轮廓。

检测单元20114，用于基于确定出的边缘检测算法检测每个子目标轮廓，得到每个子目标轮廓的面积。

处理单元20115，用于分别确定每个子目标轮廓的面积与图像的面积对应的面积比，并从所有面积比中筛选面积比值大于等于预设面积比阈值的目标面积比，以及从所有子目标轮廓中分别筛选出每个目标面积比对应的轮廓，作为图像对应的轮廓边界特征。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过二值化、形态学等算法，能够获取贴片元器件的轮廓边界特征；以及通过设定预设面积比阈值，能够提高贴片元器件的轮廓边界特征的获取准确性的同时，减少后续位置偏差的计算量，从而提高位置偏差的计算效率，进而提高贴片元器件的位置矫正效率以准确性。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，提取单元20111基于确定出的轮廓提取算法提取二值化图像的轮廓的方式具体为：

获取二值化图像的感兴趣区域，并基于贴片元器件模板特征设置感兴趣区域的轮廓半径参数；

基于轮廓半径参数获取感兴趣区域对应的轮廓，作为二值化图像的轮廓。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过贴片元器件模板特征来确定贴片元器件对应的轮廓半径参数，从而能够基于该轮廓半径参数确定贴片元器件对应的轮廓。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，提取单元20111，还用于在基于轮廓半径参数获取感兴趣区域对应的轮廓，作为二值化图像的轮廓之后，判断轮廓是否满足预设轮廓条件；当判断出轮廓满足预设轮廓条件时，触发腐蚀膨胀单元20113执行上述的基于确定出的形态学算法对轮廓执行腐蚀膨胀操作的步骤；当判断出轮廓不满足预设轮廓条件时，基于确定出的迭代方法调整二值化算法的阈值参数，并触发二值化单元执行的基于确定出的二值化算法对图像执行二值化操作，得到二值化图像的操作，该确定出的二值化算法为调整后的二值化算法。

可见，实施图3所描述的一种贴片元器件的位置矫正装置还能够通过在得到贴片元器件对应的轮廓之后，进一步先判断该轮廓是否满足条件，若不满足，调整二值化算法的像素阈值，能够提高轮廓的获取准确性以及可靠性，从而有利于提高贴片元器件的矫正精度。

实施例三

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正装置。该装置应用于贴片机(又称贴装机或表面贴装系统(surfacemountsystem))中，如图4所示，该贴片元器件的位置矫正装置可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器401；

与存储器401耦合的处理器402；

处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的贴片元器件的位置矫正方法中的步骤。

实施例四

本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的贴片元器件的位置矫正方法中的步骤。

实施例五

本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一所描述的贴片元器件的位置矫正方法中的步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存储器(randomaccessmemory，ram)、可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-timeprogrammableread-onlymemory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种贴片元器件的位置矫正方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。