基于红外热成像原理的自动视觉导航方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，包括系统初始化模块、图像采集控制模块、运动控制接口模块和视觉算法处理模块，所述系统初始化模块负责采集卡参数的设置，所述图像采集控制模块包括系统电路图像采集卡、可见光视觉系统和红外图像视觉系统，所述系统初始化模块通过图像采集控制模块扫描电路板并采集数据，再将采集数据传输到视觉算法处理模块进行成像。与现有成像方法相比较，通过可见光视觉系统和红外图像视觉系统的相互协调配合进行成像处理，更好的对电路板扫描成像处理。
【专利说明】基于红外热成像原理的自动视觉导航方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种红外热成像技术，尤其涉及一种基于红外热成像原理的自动视觉导航方法。
【背景技术】
[0002]成像系统所得到的图像进行处理，都是单一的红外图像处理或可见光图象处理，由于红外图像系统的视场太小,无法一次性将整块电路板成像完成,要多次成像才能采集完一块电路板。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于提供一种解决上述问题基于红外热成像原理的自动视觉导航方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，包括系统初始化模块、图像采集控制模块、运动控制接口模块和视觉算法处理模块，所述系统初始化模块负责采集卡参数的设置，所述图像采集控制模块包括系统电路图像采集卡、可见光视觉系统和红外图像视觉系统，所述系统初始化模块通过图像采集控制模块扫描电路板并采集数据，再将采集数据传输到视觉算法处理模块进行成像。
[0005]作为优选，所述可见光视觉系统由可见光相机及对应的可见光镜头组成，所述红外图像视觉系统由红外相机及其红外镜头搭配成。
[0006]作为优选，所述运动控制接口包括机械运动平台，所述机械运动平台对可见光视觉系统和红外图像视觉系统的相机成像靶面及镜头视场大小、工作距离进行调整定位。
[0007]作为优选，所述视觉算法处理模块对扫描到的电路板图像进行像素级拼接。
[0008]作为优选，所述视觉算法处理模块的图像拼接主要包括以下步骤，
[0009]a)图像配准，通过匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在可见光参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系；
[0010]b)建立变换模型，根据模板或者图像特征之间的对应关系，计算出数学模型中的各参数值，从而建立两幅图像的数学变换模型；
[0011]c)统一坐标变换，根据建立的数学转换模型，将待拼接图像转换到参考图像的坐标系中，完成统一坐标变换；
[0012]d)融合重构，将带拼接图像的重合区域进行融合得到拼接重构的平滑无缝全景图像。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:通过可见光视觉系统和红外图像视觉系统的相互协调配合进行成像处理，更好的对电路板扫描成像处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的流程示意图。【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1:参见图1，一种基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，包括系统初始化模块、图像采集控制模块、运动控制接口模块和视觉算法处理模块，所述系统初始化模块负责采集卡参数的设置，所述图像采集控制模块包括系统电路图像采集卡、可见光视觉系统和红外图像视觉系统，所述系统初始化模块通过图像采集控制模块扫描电路板并采集数据，再将采集数据传输到视觉算法处理模块进行成像，所述可见光视觉系统由可见光相机及对应的可见光镜头组成，所述红外图像视觉系统由红外相机及其红外镜头搭配成，所述运动控制接口包括机械运动平台，所述机械运动平台对可见光视觉系统和红外图像视觉系统的相机成像靶面及镜头视场大小、工作距离进行调整定位。
[0017]所述视觉算法处理模块对扫描到的电路板图像进行像素级拼接，所述视觉算法处理模块的图像拼接主要包括以下步骤，
[0018]a)图像配准，通过匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在可见光参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系；
[0019]b)建立变换模型，根据模板或者图像特征之间的对应关系，计算出数学模型中的各参数值，从而建立两幅图像的数学变换模型；
[0020]c)统一坐标变换，根据建立的数学转换模型，将待拼接图像转换到参考图像的坐标系中，完成统一坐标变换；
[0021]d)融合重构，将带拼接图像的重合区域进行融合得到拼接重构的平滑无缝全景图像。
[0022]本发明整个系统主要是视觉处理难度最高，精确地检测定位与控制，因此对于视觉成像系统的标定模块有着较高要求，需要对光学系统的畸变进行校正，尺寸分辨率进行标定，以得到亚像素级的标定精度；红外图像视觉系统由于其无法完成这些操作，只能借助可见光视觉系统来完成。
[0023]可见光视觉系统可以一次性对通信设备所有需要检测的电路板成像，而红外图像视觉系统无法完成；通过实验与实践，可见光视觉系统的成像视场范围与红外图像视觉系统的成像视场范围成倍率关系，通过其比例关系，再配合研发出软件算法，可以自动实现视觉导航功能。当红外图像视觉系统无法一次性对电路板成像时，通过可见光视觉系统成像好的图像，计算出红外图像视觉系统的成像大小，再对本次电路板成像需要进行几次成像才能完成，借助机械运动平台，将红外图像视觉系统放置于机械运动平台，研发出运动算法，实现红外图像视觉系统运动导航，完成图像采集，进行电路板的红外图像拼接，针对需要裁减掉红外成像多余部分，保留需要的红外图像。
[0024]以上对本发明所提供的基于红外热成像原理的自动视觉导航方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，其特征在于:包括系统初始化模块、图像采集控制模块、运动控制接口模块和视觉算法处理模块，所述系统初始化模块负责采集卡参数的设置，所述图像采集控制模块包括系统电路图像采集卡、可见光视觉系统和红外图像视觉系统，所述系统初始化模块通过图像采集控制模块扫描电路板并采集数据，再将采集数据传输到视觉算法处理模块进行成像。
2.根据权利要求1所述的基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，其特征在于:所述可见光视觉系统由可见光相机及对应的可见光镜头组成，所述红外图像视觉系统由红外相机及其红外镜头搭配成。
3.根据权利要求2所述的基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，其特征在于:所述运动控制接口包括机械运动平台，所述机械运动平台对可见光视觉系统和红外图像视觉系统的相机成像靶面及镜头视场大小、工作距离进行调整定位。
4.根据权利要求1所述的基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，其特征在于:所述视觉算法处理模块对扫描到的电路板图像进行像素级拼接。
5.根据权利要求4所述的基于红外热成像原理的自动视觉导航方法，其特征在于:所述视觉算法处理模块的图像拼接主要包括以下步骤， a)图像配准，通过匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在可见光参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系； b)建立变换模型，根据模板或者图像特征之间的对应关系，计算出数学模型中的各参数值，从而建立两幅图像的数学变换模型； c)统一坐标变换，根据建立的数学转换模型，将待拼接图像转换到参考图像的坐标系中，完成统一坐标变换； d)融合重构，将带拼接图像的重合区域进行融合得到拼接重构的平滑无缝全景图像。
【文档编号】H04N5/33GK103442183SQ201310412919
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】杨先明, 李宏军, 刘霖, 鲁绪福, 刘娟秀, 李耀伟, 薛建臣, 谭良, 刘益铭, 陈镇龙, 曹文田, 代君, 杨学光, 张志发, 莫车生, 高彦, 李成林 申请人:电子科技大学