一种Mark点视觉识别系统的制作方法

本实用新型涉及本实用新型涉及图像处理领域，尤其涉及一种Mark点视觉识别系统。

背景技术：

近年来，随着3C产品的普及，3C产品即计算机(Computer)、通信 (Communication)和消费类电子产品(Consumer Electronics)三者结合，亦称“信息家电”。3C领域的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)制造越来越向着高集成度方向发展，制造过程也越来越依赖于基于机器视觉技术的自动化设备。生产中，为了实现机器视觉的辅助定位，一般都会在PCB板上设计Mark点(标识点)。例如在电路板自动点胶过程中，点胶机器人的视觉系统识别定位出Mark点的坐标位置，就可以通过Mark点与点胶起始点的相对位置关系计算出点胶起始点的坐标。其中，Mark点识别与定位算法的可靠性和处理精度将直接影响机器人的操作精度。通过优化Mark点识别与定位算法，提高其定位精度和可靠性，可以有效地提高生产质量，降低次品率和生产成本。

现有技术中，传统模板匹配算法中在PCB板上的Mark点通常为一个圆环形内置一个同心的实心圆，其与PCB板上的焊盘形状类似，极易造成特征匹配算法在Mark点识别中出错，导致Mark点识别的准确率低，无法准确识别Mark点。

本实用新型针对传统模板匹配算法中PCB板上的Mark点的几何特征进行了改进，通过对PCB板上的Mark点增设显著几何特征，提高Mark点的识别成功率。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种Mark点视觉识别系统，能够通过PCB板上Mark点中的第一特征、第二特征以及第三特征准确识别到该Mark点。

有鉴于此，本实用新型第一方面提供了一种Mark点视觉识别系统，包括：

处理器、工业相机、机械手以及具有Mark点的PCB板；

所述处理器分别与所述工业相机、所述机械手连接，并用于控制所述工业相机拍照以及控制所述机械手移动；

所述工业相机安装于所述机械手上，并随所述机械手移动而移动，所述工业相机用于拍照采集所述PCB板上所述Mark点的图像，并发送至所述处理器；

所述PCB板上至少包含两个所述Mark点，且所述Mark点包含第一特征、第二特征以及第三特征，其中，所述第一特征在所述第二特征的内部，所述第二特征在所述第三特征的内部，并且，所述第一特征、第二特征以及第三特征的中心相同；

所述第一特征、第二特征以及第三特征用于所述处理器准确识别所述 PCB板上的所述Mark点。

进一步的，所述第一特征包括实心形状的金属层，所述第二特征包括N 边形形状的金属层，所述第三特征包括空心形状的金属层，所述N为大于或等于3的正整数。

进一步的，所述N边形形状的面积至少大于所述实心形状的两倍，所述空心形状的面积至少大于所述实心形状的四倍。

进一步的，所述N边形形状为空心的N边形形状。

进一步的，所述实心形状为实心圆，所述N边形形状为八边形轮廓，所述空心形状为圆形轮廓。

进一步的，所述处理器依次识别所述第一特征、第二特征以及第三特征，以此确定识别所述Mark点。

进一步的，若所述PCB板上包含两个所述Mark点，则所述Mark点分别位于所述PCB板的对角线的两端。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中，通过处理器分别与工业相机、机械手连接，并用于控制工业相机拍照以及控制机械手移动；工业相机安装于机械手上，并随机械手移动而移动，工业相机用于拍照采集PCB板上Mark点的图像，并发送至所述处理器；PCB板上至少包含两个所述Mark点，且Mark点包含第一特征、第二特征以及第三特征，其中，第一特征在第二特征的内部，第二特征在第三特征的内部，并且，第一特征、第二特征以及第三特征的中心相同；第一特征、第二特征以及第三特征用于处理器准确识别PCB板上的 Mark点。其优势在于，利用该Mark点中的第一特征、第二特征以及第三特征，使得该处理器能够准确识别该Mark点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中Mark点视觉识别系统一个实施例示意图；

图2为本实用新型中Mark点的图像；

图3为本实用新型实施例中Mark点视觉识别系统另一实施例示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面参照附图对本实用新型实施例中Mark点视觉识别系统进行描述，请参阅图1，本实用新型实施例中Mark点视觉识别系统一个实施例包括：

处理器10、工业相机20、机械手30以及具有Mark点的PCB板40；

该处理器10可以分别与工业相机20、机械手30连接，并可以用于控制该工业相机20拍照以及控制该机械手30移动；

该工业相机20可以安装于机械手30上，并随该机械手30移动而移动，该工业相机20用于拍照采集该PCB板40上Mark点的图像，并发送至处理器10中；

该PCB板40上至少包含两个Mark点(本实施例中以第一Mark点401 和第二Mark点402为例进行说明)，且该Mark点可以包含第一特征、第二特征以及第三特征，其中，该第一特征在该第二特征的内部，该第二特征在该第三特征的内部，并且，该第一特征、第二特征以及第三特征的中心相同；

该第一特征、第二特征以及第三特征可以用于处理器10准确识别该PCB 板40上的Mark点。

需要说明的是，该第一特征包括实心形状的金属层，该第二特征包括N 边形形状的金属层，该第三特征包括空心形状的金属层，且N为大于或等于 3的正整数。该空心形状即指该形状的轮廓。

并且，该N边形形状的面积至少大于该实心形状的两倍，该空心形状的面积至少大于该实心形状的四倍。该N边形形状可以为空心的N边形形状，即可以为一个N边形的轮廓。

需要说明的是，本实施例中，优选的，该实心形状为实心圆，该N边形形状为八边形轮廓，该空心形状为圆形轮廓，如图2所示。可以理解的是，该实心形状也还可以为实心方形、实心三角形等，该N边形也可以为五边形、六边形等，该空心形状也可以为方形轮廓、星形轮廓等，具体本实用新型中不做限定。

可以理解的是，该处理器10可以依次识别所述第一特征、第二特征以及第三特征，以此确定识别该PCB板40上的Mark点。

具体的，可以绕该该第一特征的中心旋转，每间隔2π/N计算一次该第一特征的边缘至中心的距离，若M次计算得到的结果在误差范围内相同(即计算得到的结果两两之间的误差在所允许的误差范围内则判定二者相同)，则可以确定该第一特征为实心圆；应理解，该M可以与该N数值相等，并且在上述N取8时(即该Mark点的第二特征为八边形时)则每间隔45度计算一次结果；

也可以绕该第二特征的中心旋转，每间隔2π/N计算一次该第二特征的边缘至中心的距离，若M次计算得到的结果在该误差范围内相同，则可以确定该第二特征为多边形(即八边形轮廓)；

还可以绕该第三特征的中心旋转，每间隔2π/N计算一次该第三特征的边缘至中心的距离，若M次计算得到的结果在该误差范围内相同，则可以确定该第三特征为圆形轮廓。

并且，本实用新型实施例中，如图3所示，在该PCB板40上至少因包含第一Mark点401以及第二Mark点402，该第一Mark点401和该第二Mark 点402分别位于PCB板40上的对角线的两端，即以该PCB板40的中心为分隔点，等间距的分布在该对角线上。

本实用新型技术方案通过处理器10分别与工业相机20、机械手30连接，并用于控制工业相机20拍照以及控制机械手30移动；工业相机20安装于机械手30上，并随机械手30移动而移动，工业相机20用于拍照采集PCB 板40上Mark点的图像，并发送至所述处理器10；PCB板40上至少包含两个所述Mark点，且Mark点包含第一特征、第二特征以及第三特征，其中，第一特征在第二特征的内部，第二特征在第三特征的内部，并且，第一特征、第二特征以及第三特征的中心相同；第一特征、第二特征以及第三特征用于处理器10准确识别PCB板40上的Mark点。其优势在于，利用该Mark 点中的第一特征、第二特征以及第三特征，使得该处理器10能够准确识别该 Mark点。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。