专利名称：一种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统及方法
技术领域：
本发明涉及精密视觉伺服定位系统，特别是ー种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统及方法。
背景技术：
精密视觉伺服定位系统在现代エ业生产线上有着广泛的应用，例如应用于半导体封装、芯片邦定、LCD玻璃基板封装粘住、LCD面板电气质量检测等。在精密视觉伺服定位系统并入生产线之后，往往还需要大量的不同情况下的现场调试，才能使整个系统正常快速稳定地工作。然而，一方面，要使精密视觉伺服定位系统能够正常快速稳定地工作，需要通过大量的现场调试找到确定的伺服參数，这需要较多的调试时间，使得整个系统的开发调试周期较长；另ー方面，某些实际运行中难以出现或出现后产生严重后果的情况，现场调试是难以完成的，例如正常运行中极少出现的极限位置的定位情况，成像系统的退化、光源质 量的下降、环境尘埃污染程度、环境光照变化、相机镜头脏污情况等对视觉伺服定位性能的影响。
发明内容
本发明的目的是提供ー种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统及方法以便能缩短调试时间。本发明的目的是这样实现的ー种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是至少包括，伺服系统设置模块，用于根据已经做好的伺服系统机械结构来设置定位平台參数和各轴的伺服參数；Mark点相关设置模块,用于根据摄像头个数来设置Mark点个数,设置Mark点位置，并设置Mark点模板图像的相关參数如Mark点检出条件、大小，存储Mark点模板图像；成像系统设置模块，用于设置各个摄像头的聚焦程度以及镜头的脏污程度等參数，用来模拟摄像机长时间使用导致的性能退化；光源系统设置模块，用于设置光源光照強度的变化，用来模拟光源长时间使用导致光源光照強度的降低；环境參数设置模块，用于设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉伺服定位系统的现场工作环境；图像相关模块，用于Mark点图像的采集、图像的处理、Mark点是否检出判断、Mark点中心位置及与模板Mark点位置偏差的计算，用于决定定位平台各轴的运动距离，判断定位是否完成；定位平台各轴运动控制模块，用于根据图像相关模块计算出来的定位平台各轴的运动距离来控制平台各轴运动，使定位平台完成定位；数据记录模块，用于记录定位平台各轴的运动轨迹和时间以及完成定位所需的定位次数，为用户评估所设置的伺服參数的优劣并找出各轴的确定伺服參数值提供数据參考。伺服系统设置模块所述的各轴伺服參数是根据多次的虚拟定位并分析各轴的运动轨迹和时间调整、比较获取各轴的确定伺服參数。成像系统设置模块所述的聚焦程度參数设置范围为0-100%，O代表摄像头完全不聚焦，100%代表摄像头的聚焦程度最佳。成像系统设置模块所述的镜头的脏污程度參数包括通过鼠标拖拽或键盘输入设置镜头的脏污范围，通过0-100%參数选择设置镜头的脏污程度，O代表镜头没有脏污，100%代表镜头脏污最严重。
光源系统设置模块所述的光源光照強度为设置光源的光照強度范围，具体设置范围为0-255，O代表光源光照强度为0，表示光源没有点亮发光，255为最大值。环境參数设置模块所述的环境灰尘程度，设置范围为0-100%，O代表环境没有灰尘，100%代表环境灰尘最多。环境參数设置模块所述的环境光照程度为设置环境光的照度范围，具体设置范围为0-2000，O代表没有环境光照，2000代表环境光照的最大值。精密视觉伺服定位系统的虚拟调试方法，其特征是至少包括如下步骤步骤200，设置定位平台參数；步骤202，分别设置步骤200所选择的定位平台各轴控制模式、PID參数、定位分辨率、电子齿轮、运行速度、加减速时间等參数；步骤204，根据步骤200所选择的定位平台，设置Mark点个数及位置，并设置Mark点模板图像的相关參数如Mark点检出条件、大小，存储Mark点模板图像；步骤206，在步骤200所选择的定位平台上放置待定位物体；步骤208，设置各摄像机的聚焦程度及镜头脏污程度參数；步骤210，设置光源光照强度；步骤212，设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉伺服定位系统的现场工作环境；步骤214,设置定位精度和最大定位次数；步骤216，采集Mark点图像；步骤218，对步骤216所采集的Mark点图像进行处理变换，为步骤220和步骤224做准备；步骤220，根据步骤204中所存储的Mark点模板图像判断步骤216中所采集的Mark点图像中是否包含Mark点检出条件，如果没有包含Mark点检出条件，说明Mark点图像采集失败，则转步骤222 ;否则，转步骤224 ；步骤222，选择是否调整待定位物体的放置位置，由于步骤220中没有检出Mark点检出条件，说明步骤216中所采集的Mark点图像中没有Mark点，即步骤206中待定位物体的放置位置超出了定位极限位置；如果选择调整待定位物体位置，使其在系统能够定位的区域，则转步骤206 ;否则，转步骤240 ；步骤224，计算步骤216所采集的Mark点图像的检出条件的中心坐标值，并计算与步骤204中所存储的Mark点模板图像的检出条件的中心坐标值的位置偏差；步骤226，将步骤224所计算出来的位置偏差转换为定位平台各轴所需运动的距离；步骤228，将步骤226所转换的各轴运动距离与步骤214中所设定的定位精度相比较，如果各轴运动距离在所设定的定位精度之内，则转步骤230定位完成；否则，转步骤232 ；步骤230，提示定位完成，转步骤240 ；步骤232，判断是否达到最大定位次数，从步骤216采集Mark点图像到步骤238记录各轴的运动轨迹和时间，算作一次定位操作；如果达到了步骤214所设定的最大定位次数，则转步骤234 ;否则转步骤236 ；
步骤234，提示已达到最大定位次数；说明系统已经达到步骤214所设定的最大定位次数，且定位精度没有达到步骤214所设定的定位精度，定位失败，转步骤240 ；步骤236，根据步骤226所转换的各轴运动距离控制定位平台各轴运动；步骤238，记录各轴的运动轨迹和时间，转步骤216采集Mark点图像；步骤240，结束。步骤204所设置的Mark点个数应与实际的精密视觉伺服定位系统的摄像头个数相等。步骤206所述的放置待定位物体，其放置位置可以通过设置其水平偏移位置、垂直偏移位置和旋转量，或通过鼠标直接拖动放置。步骤214所述的最大定位次数是用来限制定位系统的无限制持续定位，如果定位系统的定位次数达到了所设定的最大定位次数并且定位系统还没有达到所设定的定位精度，给出相应提示信息，并可以判断出定位系统定位失败。步骤218所述的对步骤216所采集的Mark点图像进行处理变换包括步骤300，将Mark点图像灰度化；步骤302，将Mark点图像进行线性变换或者Y校正；步骤304，中值滤波，滤除噪声；步骤306，ニ值化；步骤308,计算Mark点尺寸、形状、面积等特征量；用来判断Mark点图像中是否包含Mark点检出条件。本发明具有的积极效果是定位完成后，用户可以根据所记录保存的各轴的运动轨迹和时间以及完成定位所需的定位次数来综合评估所设置的伺服參数的优劣，并找出各轴的确定伺服參数值，为并线后精密视觉伺服定位系统的现场调试提供有效快捷的伺服參数信息，有利于减少并线后的现场调试时间。用户还可以观察精密视觉伺服定位系统在极限位置、成像系统退化、光源质量下降、不同环境灰尘程度、不同环境光照、相机镜头脏污等情况下工作的直接效果，验证精密视觉伺服定位系统工作的稳定性。
下面结合实施例附图对本发明作进ー步说明 图I是本发明实施例的系统组成框图；图2是本发明实施例方法步骤过程图；图3是对图2实施例方法步骤中图像处理部分的具体说明；
图4是精密视觉伺服定位系统的定位原理示意图。图中，102、伺服系统设置模块；104、Mark点相关设置模块；106、成像系统设置模块；108、光源系统设置模块；110、环境參数设置模块；112、图像相关模块；114、定位平台各轴运动控制模块；116、数据记录模块。
具体实施例方式图I所示是本实施例精密视 觉伺服定位系统的虚拟调试平台的系统组成框图。精密视觉伺服定位系统的虚拟调试平台100由伺服系统设置模块102、Mark点相关设置模块104、成像系统设置模块106、光源系统设置模块108、环境參数设置模块110、图像相关模块112、定位平台各轴运动控制模块114和数据记录模块116组成。伺服系统设置模块102根据已经做好的伺服系统机械结构来设置定位平台參数和各轴的伺服參数，其中各轴伺服參数需要根据多次的虚拟定位并分析各轴的运动轨迹和时间来调整，只有通过多次试验调整才能找到各轴的确定伺服參数。通过精密视觉伺服定位系统的虚拟调试，能够为并线后精密视觉伺服定位系统的现场调试提供有效快捷的伺服參数信息，有利于减少并线后的现场调试时间。Mark点相关设置模块104包括根据摄像头个数来设置Mark点个数,设置Mark点位置，并设置Mark点模板图像的相关參数如Mark点检出条件、大小，存储Mark点模板图像。精密视觉伺服定位系统就是根据所采集到的Mark点图像中的Mark点与所设置保存的Mark点模板图像中的Mark点的位置偏差来计算定位平台各轴所需的运动距离。成像系统设置模块106用于设置各个摄像头的聚焦程度以及镜头的脏污程度等參数，用来模拟摄像机长时间使用导致的性能退化。聚焦程度參数设置范围为0-100%，0代表摄像头完全不聚焦，100%代表摄像头的聚焦程度最佳，聚焦程度參数的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量，具体表现为图像模糊；镜头的脏污程度參数包括通过鼠标拖拽或键盘输入设置镜头的脏污范围，通过0-100%參数选择设置镜头的脏污程度，O代表镜头没有脏污，100%代表镜头脏污最严重，镜头的脏污程度參数的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量，具体表现为图像噪声斑点多少、图像部分噪声污染、图像部分被遮挡。光源系统设置模块108用于设置光源光照強度的变化，用来模拟光源长时间使用导致光源光照強度的降低。光源光照強度为设置光源的光照強度范围，具体设置范围为0-255，O代表光源光照强度为O,表不光源没有点亮发光,数值越大代表光源光照越强，光源光照强度參数的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量，具体表现为图像较暗、图像清晰、图像较亮。环境參数设置模块110用于设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉伺服定位系统的现场工作环境。环境灰尘程度设置范围为0-100%，O代表环境没有灰尘，100%代表环境灰尘最多，数值越大表示环境灰尘越多，环境灰尘程度的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量，具体表现为图像清晰，图像噪声斑点多少；环境光照程度为设置环境光的照度范围，具体设置范围为0-2000，O代表没有环境光照，2000代表环境光照的最大值，数值越大表示环境越明亮，环境光照程度的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量，具体表现为图像较暗、图像清晰、图像较亮。图像相关模块112,用于Mark点图像的采集、图像的处理、Mark点是否检出判断、Mark点中心位置及与模板Mark点位置偏差的计算，用于决定定位平台各轴的运动距离，判断定位是否完成。定位平台各轴运动控制模块114，用于根据图像相关模块112计算出来的定位平台各轴的运动距离来控制平台各轴运动，使定位平台完成定位。数据记录模块116，用于记录定位平台各轴的运动轨迹和时间以及完成定位所需的定位次数，为用户评估所设置的伺服參数的优劣并找出各轴的确定伺服參数值提供数据參考。图2所示是本实施例精密视觉伺服定位系统的虚拟调试方法的具体步骤流程图。步骤200，设置定位平台參数。用户根据已经做好的伺服系统来选择相应的定位平台，例如XYΘ平台、UVW平台等，并设置定位平台相关參数，如平台尺寸大小等；
步骤202，设置伺服參数。分别设置步骤200所选择的定位平台各轴的伺服參数，例如控制模式、PID參数、定位分辨率、电子齿轮、运行速度、加减速时间等參数；步骤204,设置Mark点个数、位置及相关參数。在步骤200所选择的定位平台上设置Mark点个数及位置，所设置的Mark点个数应与实际的精密视觉伺服定位系统的摄像头个数相等，通常需要两个或两个以上的Mark点才能完成系统的精密定位；Mark点位置可以在定位平台上任意设置，但一般不在定位平台中心点处和定位平台边缘处设置，也不应出现Mark点位置重复的情況。Mark点位置一旦设置即成为精密视觉伺服定位系统所需定位的目标位置，也成为步骤216中Mark点图像的采集位置,该Mark点即成为目标Mark点。Mark点的其它相关參数主要包括Mark点图像大小、Mark点的检出条件和检出条件图像大小设置等，其中Mark点的检出条件可以是实心圆、空心圆、实心十字、空心十字等，检出条件图像大小设置是指所设置的Mark点的检出条件如实心圆、空心圆、实心十字、空心十字的大小，设置完成后保存为Mark点模板图像即目标Mark点图像，并保存该Mark点模板图像的Mark点检出条件的中心坐标值。该步骤决定步骤216中所采集的Mark点图像的个数、采集区域、图像大小及检出条件。步骤206，放置待定位物体。在步骤200所选择的定位平台上放置待定位物体，放置位置可以通过设置其水平偏移位置、垂直偏移位置和旋转量，也可以通过鼠标直接拖动放置。待定位物体的放置位置决定步骤216所采集的Mark点图像中的Mark点检出条件在Mark点图像中的位置。如果待定位物体的水平偏移位置、垂直偏移位置和旋转量设置过大，那么步骤216所采集的Mark点图像中将可能只包含部分甚至不包含Mark点检出条件。步骤208，设置成像系统參数。设置各摄像机的聚焦程度及镜头脏污程度參数，摄像机的聚焦程度设置范围为0-100%，镜头脏污程度參数包括通过鼠标拖拽或键盘输入设置镜头的脏污范围，通过0-100%參数选择设置镜头的脏污程度,O代表镜头没有脏污，100%代表镜头脏污最严重。步骤210，设置光源系统參数。设置光源光照強度，光源的光照強度设置范围为为0-255，O代表光源光照强度为0，表示光源没有点亮发光，255为最大值。步骤212，设置工作环境參数。设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉伺服定位系统的现场工作环境。环境灰尘程度设置范围为0-100%，O代表环境没有灰尘，100%代表环境灰尘最多；环境光照程度设置范围为0-2000，O代表没有环境光照，2000代表环境光照的最大值。
步骤214，设置定位精度和最大定位次数。定位精度用来判断定位系统定位是否完成。最大定位次数用来限制定位系统的无限制持续定位，如果定位系统的定位次数达到了所设定的最大定位次数并且定位系统还没有达到所设定的定位精度，给出相应提示信息，并可以判断出定位系统定位失败。步骤216，采集Mark点图像。所采集的Mark点图像由步骤204、206、208、210和212共同決定。步骤218，图像处理。对步骤216所采集的Mark点图像做相应的处理变换，为步骤220和步骤224做准备。步骤220，判断Mark点检出条件是否检出。根据步骤218图像处理中所得到的Mark点相关信息如Mark点尺寸、形状、面积等特征量与步骤204中所存储的Mark点模板信息进行比较，判断步骤216中所采集的Mark点图像中是否包含Mark点检出条件，如果没有包含Mark点检出条件，说明Mark点图像采集失败，则转步骤222 ;否则，转步骤224。
步骤222，是否调整待定位物体位置。由于步骤220中没有检出Mark点检出条件，说明步骤216中所采集的Mark点图像中没有Mark点，即步骤206中待定位物体的放置位置超出了定位极限位置。如果选择调整待定位物体位置，使其在系统能够定位的区域，则转步骤206 ;否则，转步骤240。步骤224，计算步骤216所采集的Mark点图像的检出条件的中心坐标值，并计算与步骤204中所存储的Mark点模板图像的检出条件的中心坐标值的位置偏差。步骤226，根据位置偏差计算出各轴的运动距离。将步骤224所计算出来的位置偏差转换为定位平台各轴所需运动的距离。步骤228，判断是否达到定位精度。将步骤226所转换的各轴运动距离与步骤214中所设定的定位精度相比较，如果各轴运动距离在所设定的定位精度之内，则转步骤230定位完成；否则，转步骤232。步骤230，定位完成。提示定位完成，转步骤240。步骤232，判断是否达到最大定位次数。从步骤216采集Mark点图像到步骤238记录各轴的运动轨迹和时间，算作一次定位操作。如果达到了步骤214所设定的最大定位次数，则转步骤234 ;否则转步骤236。步骤234，提示已达到最大定位次数。说明系统已经达到步骤214所设定的最大定位次数，且定位精度没有达到步骤214所设定的定位精度，定位失败，转步骤240。步骤236，定位平台各轴运动。根据步骤226所转换的各轴运动距离控制定位平台各轴运动。步骤238,记录各轴的运动轨迹和时间。转步骤216采集Mark点图像。用户可以根据该步骤所记录的各轴的运动轨迹和时间来分析评估调整步骤202所设置的伺服參数，有利于用户快速找到各轴的确定伺服參数。步骤240，结束。通过对步骤202伺服參数的设置可以找到定位平台各轴的确定伺服參数，能够为并线后精密视觉伺服定位系统的现场调试提供快捷有效的參考数据，能够减少现场调试时间。通过对步骤206放置待定位物体能够测试精密视觉伺服定位系统在不同位置甚至极限位置下的定位情況。通过对步骤208设置成像系统參数可以模拟精密视觉伺服定位系统在长期运行中成像系统退化的情况下，系统运行的稳定性。通过对步骤210设置光源系统參数可以模拟精密视觉伺服定位系统在长期运行中光源质量下降的情况下，系统运行的稳定性。通过对步骤212设置工作环境參数可以模拟精密视觉伺服定位系统在各种现场工作环境下的工作情況。
图3是对图2中步骤218图像处理部分的具体说明。步骤300，灰度化。将图2中步骤216所采集的Mark点图像灰度化。步骤302，线性变换或者Y校正。将图2中步骤216所采集的Mark点图像进行线性变换或者Y校正。步骤304，中值滤波。滤除噪声。步骤306，ニ值化。步骤308,计算Mark点尺寸、形状、面积等特征量。用来判断图2中步骤216所采集的Mark点图像中是否包含Mark点检出条件。图4是精密视觉伺服定位系统的定位原理示意图。由于Mark点标记即Mark点的检出条件可以是实心圆、空心圆、实心十字、空心十字等，本定位原理示意图仅以空心圆为例进行说明。如图4所示，Al是存储的目标Mark点模板图像I中的Mark点标记，A2是存储的目标Mark点模板图像2中的Mark点标记，A3是Al与A2中心连线的中点；B1是采集的Mark点图像I中的Mark点标记,B2是采集的Mark点图像2中的Mark点标记,B3是BI与B2中心连线的中点。当采集Mark点图像并进行相应的预处理后,通过Hough变换得到所采集的Mark点标记的圆心；根据BI与Al的圆心位置偏差，B2与A2的圆心位置偏差计算B3与A3的偏移误差Λ X、Λ Y、Λ θ ;再将Β3与A3的偏移误差Λ X、Λ Y、Λ Θ转换为定位平台各轴的运动距离；控制定位平台各轴运动使BI向Al靠近、Β2向Α2靠近、Β3向A3靠近，直至使BI与Al重合、Β2与Α2重合、Β3与A3重合或者使偏移误差ΛΧ、ΛΥ、Λ Θ在所设定的定位误差限之内。
权利要求
1.一种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是至少包括，伺服系统设置 模块(102)，用于根据已经做好的伺服系统机械结构来设置定位平台参数和各轴的伺服参 数；Mark点相关设置模块(104)，用于根据摄像头个数来设置Mark点个数，设置Mark点位 置，并设置Mark点模板图像的相关参数如Mark点检出条件、大小，存储Mark点模板图像；成像系统设置模块(106)，用于设置各个摄像头的聚焦程度以及镜头的脏污程度等参 数，用来模拟摄像机长时间使用导致的性能退化；光源系统设置模块(108)，用于设置光源光照强度的变化，用来模拟光源长时间使用导 致光源光照强度的降低；环境参数设置模块(110)，用于设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉 伺服定位系统的现场工作环境；图像相关模块(112)，用于Mark点图像的采集、图像的处理、Mark点是否检出判断、 Mark点中心位置及与模板Mark点位置偏差的计算，用于决定定位平台各轴的运动距离，判 断定位是否完成；定位平台各轴运动控制模块(114)，用于根据图像相关模块(112)计算出来的定位平 台各轴的运动距离来控制平台各轴运动，使定位平台完成定位；数据记录模块(116)，用于记录定位平台各轴的运动轨迹和时间以及完成定位所需的 定位次数，为用户评估所设置的伺服参数的优劣并找出各轴的确定伺服参数值提供数据参考。
2.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是伺服系 统设置模块(102)所述的各轴伺服参数是根据多次的虚拟定位并分析各轴的运动轨迹和时 间调整、比较获取各轴的确定伺服参数。
3.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是成像系 统设置模块(106)所述的聚焦程度参数设置范围为0-100%，0代表摄像头完全不聚焦，100% 代表摄像头的聚焦程度最佳，聚焦程度参数的设置直接影响到所采集的Mark点图像质量， 具体表现为图像模糊。
4.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是成像系 统设置模块(106)所述的镜头的脏污程度参数包括通过鼠标拖拽或键盘输入设置镜头的脏 污范围，通过0-100%参数选择设置镜头的脏污程度，0代表镜头没有脏污，100%代表镜头脏 污最严重。
5.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是光源 系统设置模块(108)所述的光源光照强度为设置光源的光照强度范围，具体设置范围为 0-255，0代表光源光照强度为0，表示光源没有点亮发光，255为最大值。
6.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是环境参 数设置模块(110)所述的环境灰尘程度，设置范围为0-100%，0代表环境没有灰尘，100%代 表环境灰尘最多。
7.根据权利要求1所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统，其特征是环 境参数设置模块(110)所述的环境光照程度为设置环境光的照度范围，具体设置范围为 0-2000, 0代表没有环境光照，2000代表环境光照的最大值。
8.一种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试方法，其特征是至少包括如下步骤步骤200，设置定位平台参数；步骤202，分别设置步骤200所选择的定位平台各轴控制模式、PID参数、定位分辨率、 电子齿轮、运行速度、加减速时间等参数；步骤204，根据步骤200所选择的定位平台，设置Mark点个数及位置，并设置Mark点模 板图像的相关参数如Mark点检出条件、大小，存储Mark点模板图像；步骤206，在步骤200所选择的定位平台上放置待定位物体；步骤208，设置各摄像机的聚焦程度及镜头脏污程度参数；步骤210，设置光源光照强度；步骤212，设置环境灰尘程度、环境光照程度，用来模拟精密视觉伺服定位系统的现场 工作环境；步骤214，设置定位精度和最大定位次数；步骤216，采集Mark点图像；步骤218，对步骤216所采集的Mark点图像进行处理变换，为步骤220和步骤224做准备;步骤220，根据步骤204中所存储的Mark点模板图像判断步骤216中所采集的Mark点 图像中是否包含Mark点检出条件，如果没有包含Mark点检出条件，说明Mark点图像采集 失败，则转步骤222 ;否则，转步骤224 ；步骤222，选择是否调整待定位物体的放置位置，由于步骤220中没有检出Mark点检出 条件，说明步骤216中所采集的Mark点图像中没有Mark点，即步骤206中待定位物体的放 置位置超出了定位极限位置；如果选择调整待定位物体位置，使其在系统能够定位的区域， 则转步骤206 ;否则，转步骤240 ；步骤224，计算步骤216所采集的Mark点图像的检出条件的中心坐标值，并计算与步骤 204中所存储的Mark点模板图像的检出条件的中心坐标值的位置偏差；步骤226，将步骤224所计算出来的位置偏差转换为定位平台各轴所需运动的距离； 步骤228，将步骤226所转换的各轴运动距离与步骤214中所设定的定位精度相比较， 如果各轴运动距离在所设定的定位精度之内，则转步骤230定位完成；否则，转步骤232 ； 步骤230，提示定位完成，转步骤240 ；步骤232，判断是否达到最大定位次数，从步骤216采集Mark点图像到步骤238记录各 轴的运动轨迹和时间，算作一次定位操作；如果达到了步骤214所设定的最大定位次数，则 转步骤234 ;否则转步骤236 ；步骤234，提示已达到最大定位次数；说明系统已经达到步骤214所设定的最大定位次 数，且定位精度没有达到步骤214所设定的定位精度，定位失败，转步骤240 ；步骤236，根据步骤226所转换的各轴运动距离控制定位平台各轴运动；步骤238，记录各轴的运动轨迹和时间，转步骤216采集Mark点图像；步骤240，结束。
9.根据权利要求8所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试方法，其特征是步骤204 所设置的Mark点个数应与实际的精密视觉伺服定位系统的摄像头个数相等；步骤206所述 的放置待定位物体，其放置位置可以通过设置其水平偏移位置、垂直偏移位置和旋转量，或通过鼠标直接拖动放置；步骤214所述的最大定位次数是用来限制定位系统的无限制持续 定位，如果定位系统的定位次数达到了所设定的最大定位次数并且定位系统还没有达到所 设定的定位精度，给出相应提示信息，并可以判断出定位系统定位失败。
10.根据权利要求8所述的精密视觉伺服定位系统的虚拟调试方法，其特征是步骤 218所述的对步骤216所采集的Mark点图像进行处理变换包括步骤300，将Mark点图像灰度化；步骤302，将Mark点图像进行线性变换或者Y校正；步骤304，中值滤波，滤除噪声；步骤306，二值化；步骤308,计算Mark点尺寸、形状、面积等特征量；用来判断Mark点图像中是否包含 Mark点检出条件。
全文摘要
本发明涉及精密视觉伺服定位系统，特别是一种精密视觉伺服定位系统的虚拟调试系统及方法。至少包括，伺服系统设置模块102；Mark点相关设置模块104；成像系统设置模块106，用于设置各个摄像头的聚焦程度以及镜头的脏污程度等参数；光源系统设置模块108，用于设置光源光照强度；环境参数设置模块110，用于设置环境灰尘程度、环境光照程度；图像相关模块112；定位平台各轴运动控制模块114；数据记录模块116，用于记录定位平台各轴的运动轨迹和时间以及完成定位所需的定位次数，为用户评估所设置的伺服参数的优劣并找出各轴的确定伺服参数值提供数据参考。
文档编号G05B23/02GK102662392SQ20121013891
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者何振响, 刘贵喜, 施国栋, 邓勇, 郭静 申请人:西安电子科技大学