一种点胶机视觉定位方法与流程

本发明涉及点胶设备，尤其涉及一种点胶机视觉定位方法。

背景技术：

1、点胶机器人应用于半导体产品封装的操作中，通过使用点胶机器人可进一步提高半导体产品封装的效率，但是由于半导体产品类型与尺寸大小的多样化，同一点胶机器人在机型不同种类半导体产品点胶封装前，需要预先进行产品的工装位置调整与点胶位置标定。将视觉传感器应用与点胶机中可提高半导体产品点胶封装前位置标定的智能化与自动化，但是视觉传感器受外界环境光照的影响较大，在点胶机持续工作的过程中，若外界环境光强发生变化，则会导致视觉传感器识别不准确的问题，同时由于点胶机器人的传动误差，传感器识别误差与工装误差的产生，还会造成点胶位置标定与目标点胶位置存在较大变差，从而影响半导体产品点胶封装前的定位识别精度，以及半导体后期的点胶加工质量。

2、公开号为cn114950886a的中国专利提供了一种基于机器视觉的定位系统，此专利中通过建立视觉定位模块捕捉点胶区域，之后调用点胶模块进行点胶区域内的点胶操作。但是单独的视觉识别装置受光照影响同时存在识别误差，对点胶区域的划定的准确性较差。公开号为cn109550649b的中国专利提供了一种基于机器视觉的点胶定位方法及装置，此专利在视觉识别装置识别点胶位置的基础上，建立了实际点胶数据与目标点胶数据之间的偏差矫正，以此减小点胶定位误差，但是此专利中并未考虑环境光照对视觉传感器特征识别的影响，可能出现由于过渡曝光出现位置特征识别不到的情况。

3、因此，针对现有的点胶机视觉识别定位中存在的问题，本发明中提供了一种点胶机视觉定位方法。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明中提供了一种点胶机视觉定位方法，具体包括点胶机使用视觉传感器扫描待点胶产品并获取待点胶产品的图像点云数据，对所述图像点云数据进行图像点云数据处理并提取定位特征；点胶机控制器对处理后的图像点云数据进行光照识别矫正，通过所述光照识别矫正进行图像点云数据增强；点胶机控制器对所述定位特征建立基于定位特征与匹配计算相结合的图像特征配准模型，根据所述图像特征配准模型获取点胶位置点数据，根据点胶位置点数据进行点胶机点胶前产品自动定位识别与位置监控。

2、优选的，所述图像点云处理中，建立三级图像点云数据去噪处理方法。

3、优选的，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，首先进行相邻帧图像点云数据匹配，根据匹配结果剔除未匹配的孤立点云。

4、优选的，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，在图像点云数据匹配后，计算单个点云与其相邻点云之间的距离，并建立基于距离数据的距离分布模型，自定义基于点云距离的方差阈值，并剔除指定阈值外的噪声点云。

5、优选的，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，对保留点云进行相邻帧图像下点云坐标值配准，并剔除具有坐标值一致性差异的点云数据作为待使用图像点云数据。

6、优选的，所述光照识别矫正，在所述处理后的图像点云数据中提取图像定值数据，在所述使用视觉传感器扫描得到的图像像素矩阵中提取图像亮度因子。

7、优选的，将所述图像定值数据与三级图像点云数据去噪处理后的图像定值数据相匹配，实现待使用图像点云数据的光照识别矫正。

8、优选的，所述定位特征包括点胶线位特征与点胶点位特征。

9、优选的，在所述基于定位特征与匹配计算相结合的特征配准模型中，使用加速方法加快定位特征的搜索过程。

10、优选的，对所述待点胶产品进行实际定位特征监测，当监测到实际定位特征坐标超出识别范围时，进行预警提示并通知人工调整同时显示人工调整范围。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

12、(1)本发明中所述点胶机视觉定位方法，通过使用视觉传感器预先进行产品的工装位置调整与点胶位置标定，用以实现半导体产品点胶前的装配位置的自动化识别，提高半导体产品点胶控制效率。

13、(2)本发明中将视觉传感器采集的图像信息转换为点云信息，并对点云信息作为图像定值数据进行图像数据处理，用以避免环境光强变化造成的图像像素值变化较大，同时影响图像中定位特征清晰度的问题。

14、(3)本发明中建立了三级图像点云数据去噪处理方法，通过分别去除孤立点云，指定阈值外的噪声点云与具有坐标值一致性差异的点云数据，用以在去除噪声点云数据的基础上，提高图像点云数据去噪效率，避免同时去除同一区域点云数据造成点云计算量较大的问题。

15、(4)本发明中在所述点胶机控制器中基于定位特征建立了定位特征与匹配计算相结合的图像特征配准模型，通过所述图像特征配准模型先识别定位特征，在根据识别得到的定位特征进行基于特征相似度的特征拟合，最后进行定位特征的加速拟合计算，从而进一步提供定位特征的识别精度，提高自动点胶精度。

16、(5)本发明对所述待点胶产品进行实际定位特征监测，对超出工装位置识别范围的半导体产品进行自动预警并通知人工调节，避免出现较大的点胶加工误差。

技术特征：

1.一种点胶机视觉定位方法，其特征在于，具体包括点胶机使用视觉传感器扫描待点胶产品并获取待点胶产品的图像点云数据，对所述图像点云数据进行图像点云数据处理并提取定位特征；点胶机控制器对处理后的图像点云数据进行光照识别矫正，通过所述光照识别矫正进行图像点云数据增强；点胶机控制器对所述定位特征建立基于定位特征与匹配计算相结合的图像特征配准模型，根据所述图像特征配准模型获取点胶位置点数据，根据点胶位置点数据进行点胶机点胶前产品自动定位识别与位置监控。

2.根据权利要求1所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述图像点云处理中，建立三级图像点云数据去噪处理方法。

3.根据权利要求2所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，首先进行相邻帧图像点云数据匹配，根据匹配结果剔除未匹配的孤立点云。

4.根据权利要求3所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，在图像点云数据匹配后，计算单个点云与其相邻点云之间的距离，并建立基于距离数据的距离分布模型，自定义基于点云距离的方差阈值，并剔除指定阈值外的噪声点云。

5.根据权利要求4所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述三级图像点云数据去噪处理方法中，对保留点云进行相邻帧图像下点云坐标值配准，并剔除具有坐标值一致性差异的点云数据作为待使用图像点云数据。

6.根据权利要求1所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述光照识别矫正，在所述处理后的图像点云数据中提取图像定值数据，在所述使用视觉传感器扫描得到的图像像素矩阵中提取图像亮度因子。

7.根据权利要求6所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，将所述图像定值数据与三级图像点云数据去噪处理后的图像定值数据相匹配，实现待使用图像点云数据的光照识别矫正。

8.根据权利要求1所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，所述定位特征包括点胶线位特征与点胶点位特征。

9.根据权利要求1所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，在所述基于定位特征与匹配计算相结合的特征配准模型中，使用加速方法加快定位特征的搜索过程。

10.根据权利要求1所述点胶机视觉定位方法，其特征在于，对所述待点胶产品进行实际定位特征监测，当监测到实际定位特征坐标超出识别范围时，进行预警提示并通知人工调整同时显示人工调整范围。

技术总结
本发明涉及点胶设备技术领域，尤其涉及一种点胶机视觉定位方法。本发明具体包括点胶机使用视觉传感器扫描待点胶产品并获取待点胶产品的图像点云数据，对所述图像点云数据进行图像点云数据处理并提取定位特征；点胶机控制器对处理后的图像点云数据进行光照识别矫正，通过所述光照识别矫正进行图像点云数据增强；点胶机控制器对所述定位特征建立基于定位特征与匹配计算相结合的图像特征配准模型，根据所述图像特征配准模型获取点胶位置点数据，根据点胶位置点数据进行点胶机点胶前产品自动定位识别与位置监控。本发明用以实现半导体产品点胶前的装配位置的自动化识别，提高半导体产品点胶控制效率。

技术研发人员：苏宁
受保护的技术使用者：昆山文慧电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15