一种组合式的多相机视觉对位方法与流程

文档序号:30584173发布日期:2022-06-29 15:39阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,该方法包括以下的步骤:s10、像素精度与角度标定,控制吸嘴沿设定位置移动,记录吸嘴的机械坐标,此后计算吸嘴对应的目标在图像中的位置,并记录对应的图像坐标;根据机械坐标和图像坐标计算变换矩阵;s20、位置标定,控制吸嘴运动至设定的理论位置,根据目标在图像中位置,通过变换矩阵计算出相机的实际位置;s30、硬触发补偿值标定,由于相机采图延迟,实际采图位置与理论采图位置存在偏差,导致图像产生偏移,通过自动标定对图像的偏移量进行补偿;s40、根据元件尺寸计算对位模式,相机对吸嘴的拍摄分为两种模式,第一种为一个相机一次拍摄两个吸嘴,称为“一对二模式”,第二种为一个相机一次拍摄一个吸嘴,称为“一对一模式”;根据标定结果和相机采图尺寸,确定相机对吸嘴的拍摄模式;s50、图像采集,根据标定结果和图像的偏移量,累加在理论采图位置坐标上,此时采图的图像即为消除偏移量的图像;s60、视觉定位与坐标转换,定位到元件在图像中的位置后,通过变换矩阵将图像坐标转换为机械坐标。2.根据权利要求1所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,步骤s10中,变换矩阵即为透视变换,其公式如下:其中,x',y',w'为转换后的点的齐次座标,u,v,w为原始点的齐次座标,a
11
,a
12
,......,a
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为变换矩阵,通过透视变换后得到的图片坐标是:为变换矩阵,通过透视变换后得到的图片坐标是:其中,a
33
=1,通过选取4组图像坐标,组成8个方程,即可解出8个参数,得到透视变换矩阵。3.根据权利要求1所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,步骤s20中,包括以下的步骤:使第一个吸嘴运动至设定的理论位置;采集图像,并以图像中心为原点计算吸嘴在图像中的位置;
根据变换矩阵计算偏移,使吸嘴位于图像中心需要移动的距离,并重复执行该步骤;使第一个吸嘴运动至第二个相机上方,计算偏移,剩余相机的位置标定依次类推。4.根据权利要求1所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,步骤s30中,吸嘴运动到喂料器上取料的位置为起始位置,记为起始位置pos
star
,相机收到硬触发信号的位置为触发位置,记为触发位置pos
trig
,吸嘴进行元件贴装时具有贴装位置,记为贴装位置pos
targ
;相机采集图像的模式分为软触发和硬触发两种,当处于软触发模式时,相机静止,被拍物也静止;当处于硬触发模式时,相机静止,被拍物正在运动;起始位置pos
star
到触发位置pos
trig
的距离为固定值l1,贴装位置pos
targ
到触发位置pos
trig
的距离为可变值,设为δy,则δy=pos
targ
·
y-pos
trig
·
y;其中pos
targ
·
y为贴装位置的y坐标,pos
trig
·
y为触发位置的y坐标。其自动标定过程如下:吸嘴运动到触发位置pos
trig
处,采用软触发模式进行采图,计算吸嘴在图像中的位置,并根据变换矩阵转换成机械坐标pos
soft
;此后吸嘴运动至取料处,经过触发位置运动至pos
trig
+l2处,其中l2为轨道固定边的宽度,也就是触发位置到离轨道固定边最近的贴装点的γ方向距离,约为50mm。经过触发位置时采用硬触发模式进行采图,计算吸嘴在图像中的位置,并根据变换矩阵转换成机械坐标,计算该机械坐标与机械坐标pos
soft
的偏差;l2每次加m,且反复执行n次,其中m为步幅。5.根据权利要求4所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,相机紧挨着导轨,导轨固定边的宽度设为l2,则δy>l2。6.根据权利要求4所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,l2=50mm,m=10mm,n=20次。7.根据权利要求1所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,当采用“一对二模式”时,步骤s50中,相机采集图像完成后,对图像进行裁剪,分成左右两半部分,图像的宽度和高度均为480像素,根据以下公式计算:image_width=480;image_height=480;image_height=480;image_height=480;其中,image_width为图像宽度,image_height为图像高度,offset_x1为图像左半部分x
方向偏移量,offset_x2为右半部分x方向偏移量,offset_y为左右两半部分y方向的偏移量。8.根据权利要求7所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,当采用“一对一模式”时,步骤s50中,相机采集图像完成后,不需要对图像裁剪,图像宽度和高度均为1024像素,根据以下公式计算:image_width=1024;image_height=1024;offset_y=0;其中,image_width为图像宽度,image_height为图像高度,offset_x为x方向偏移量,offset_y为y方向偏移量。9.根据权利要求1所述的一种组合式的多相机视觉对位方法,其特征在于,步骤s60中,根据不同元件类型,选用不用的识别方法进行定位,包括:对于电阻电容类型的元件,使用边缘直线拟合并求交点计算元件中心和角度;对于sot、sop以及qfp类型的元件,使用各引脚最外边中心计算元件中心和角度;对于bga类型的元件,首先通过圆拟合计算所有球的中心,然后通过点匹配计算元件中心和角度。

技术总结
本发明公开了一种组合式的多相机视觉对位方法,涉及元件定位技术领域;该方法包括以下的步骤:S10、像素精度与角度标定;S20、位置标定;S30、硬触发补偿值标定;S40、根据元件尺寸计算对位模式,相机对吸嘴的拍摄分为两种模式,第一种为一个相机一次拍摄两个吸嘴,称为“一对二模式”,第二种为一个相机一次拍摄一个吸嘴,称为“一对一模式”;S50、图像采集,S60、视觉定位与坐标转换;本发明的有益效果是:该方法应用于SMT行业贴片机生产过程中,提供了一种方便的、灵活的多相机视觉对位方法,达到提高产品品质,使机器人更加人性化和智能化。使机器人更加人性化和智能化。使机器人更加人性化和智能化。


技术研发人员:付文定 杨帮合 刘国祥 邓泽峰 贾孝良
受保护的技术使用者:深圳市路远智能装备有限公司
技术研发日:2022.01.12
技术公布日:2022/6/28
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