p14)，假设所述标准图像到所述目标图像 的绽放系数k，旋转角度是a，及平移量是dx，dy。则仿射变换矩阵是：
[0057] 那么，所述标准图像中的顶点到所述目标图像的对应顶点变换过程是：
[
[0059] 将所述目标图像中任意两个顶点的坐标以及预设的标准图像中对应两个顶点的 坐标代入上述公式解出k，a，dx，dy。
[0060] 作为上述方案的改进，将所述仿射变换矩阵与所述标准图像相乘，得到所述配准 图像。
[0061] 本发明实施例对应提供了一种基于外轮廓的PCB板卡快速匹配装置，包括：
[0062] 边缘信息检测模块，用于检测目标图像中所有的边缘信息；
[0063] 直线信息获取模块，用于获取所述边缘信息中的直线信息；
[0064] PCB边缘信息获取模块，基于所述直线信息计算获得PCB边缘信息；
[0065] 顶点计算模块，基于所述PCB边缘信息计算得到所述目标图像中所述PCB板卡的 至少两个顶点的坐标；
[0066] 仿射变换矩阵计算模块，基于所述目标图像中所述PCB板卡的至少两个顶点中的 任意两个顶点的坐标以及预设的标准图像中所述PCB板卡的对应两个顶点的坐标，计算得 到所述标准图像到所述目标图像的仿射变换矩阵；
[0067] 匹配模块，基于所述仿射变换矩阵与所述标准图像得到配准图像，并将所述配准 图像与所述目标图像进行匹配。
[0068] 与现有技术相比，本发明实施例公开的一种基于外轮廓的PCB板卡匹配方法及装 置通过充分利用PCB板卡本身的信息（PCB板卡上充满了与PCB板卡边缘平行的直线信 息），通过获取这些直线信息来确定PCB板卡边缘信息，从而得到PCB板卡的至少两个顶点 的坐标，并通过此计算方法分别得到标准图像和目标图像中PCB板卡的至少两个顶点的坐 标，将所述至少两个顶点中的任意两个顶点标定作为局部特征点来计算得到标准图像到所 述目标图像的仿射变换矩阵，从而得到配准图像以对目标图像进行匹配。由于特征点的计 算不需要遍历每个像素，因此计算速度大大加快，从而提高匹配效率。
【附图说明】
[0069] 图1是本发明实施例中一种基于外轮廓的PCB板卡匹配方法的流程示意图。
[0070] 图2~图5显示利用本发明实施例中一种基于外轮廓的PCB板卡匹配方法对图像 进行处理的过程示意图。
[0071] 图6是图1中的步骤S2的一个实施例的具体流程图。
[0072] 图7是图1中的步骤S2的另一个实施例的具体流程图。
[0073] 图8是图1中的步骤S2的再一个实施例的具体流程图。
[0074] 图9是本发明实施例中一种基于外轮廓的PCB板卡匹配装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0075] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
[0076] 参见图1，是本发明实施例提供的一种基于外轮廓的PCB板卡匹配方法的结构示 意图。该方法包括步骤：
[0077] S1、检测目标图像中所有的边缘信息，并获取所述边缘信息中的直线信息；
[0078] S2、基于所述直线信息计算获得PCB边缘信息；
[0079] 其中，所述PCB边缘信息包括所述PCB板卡的每个边缘与所述目标图像的平面坐 标系的X轴或Y轴之间的夹角和截距；
[0080] S3、基于所述PCB边缘信息计算得到所述目标图像中所述PCB板卡的至少两个顶 点的坐标；
[0081] S4、基于所述目标图像中所述PCB板卡的至少两个顶点中的任意两个顶点的坐标 以及预设的标准图像中所述PCB板卡的对应两个顶点的坐标，计算得到所述标准图像到所 述目标图像的仿射变换矩阵；
[0082] S5、基于所述仿射变换矩阵与所述标准图像得到配准图像，并将所述配准图像与 所述目标图像进行匹配。
[0083] 具体的，在实施步骤Sl时，如图2所示，所述目标图像100带有PCB板卡200的图 像信息，具体的，所述目标图像100是利用摄像头对PCB板卡拍摄得到。在得到所述目标图 像100后，可以采用Canny算子检测所述目标图像100中所有的边缘信息，然后采用Hough 变换进行直线检测以获取所述边缘信息中的直线信息，得到直线集合{Li}。另外，在实施步 骤Sl前，还可以先对所述目标图像进行高斯滤波处理，进行高斯滤波的主要目的是为了平 滑目标图像，使目标图像的噪声更低，更有利于检测边缘信息。
[0084] 在步骤S2中，主要是基于获得的直线集合{Li}来计算得到所述PCB板卡的每个 边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的夹角和截距。可以理解的，所述目标 图像的平面坐标系与生成所述目标图像的摄像机的平面坐标系的坐标系是一致的。而且， 所述目标图像为矩形，所述目标图像的边缘与所述平面坐标系的X轴、Y轴平行或垂直。在 本实施例中，通过构建目标图像的平面坐标系后，将所述目标图像的水平边缘与所述平面 坐标系的X轴平行，而将所述目标图像的垂直边缘与所述平面坐标系的Y轴平行。
[0085] 下面，分别对如何得到所述PCB板卡的每个边缘与所述目标图像的平面坐标系的 X轴或Y轴之间的夹角和截距。
[0086] 在直线集合{Li}中，根据PCB板卡本身的特性，直线集合{Li}中所有直线的方向 大部分情况下是与PCB板卡的边缘平行的，如图3所示，因此只要统计直线集合中最多的方 向，则可以得到PCB板卡的边缘方向（即PCB板卡的边缘与所述目标图像的平面坐标系的 X轴或Y轴之间的夹角，也叫倾斜角或者是PCB的转换角度）。
[0087] 参考图6,在一个优选的实施例中，通过以下步骤计算得到所述PCB边缘信息中所 述PCB板卡的每个边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的夹角：
[0088] 步骤S211、计算所述直线信息中所有直线的方向，得到直线的倾斜角度集合 {Di}，其中，{Di}中的每一个直线的倾斜角度范围是0~180° ;
[0089] 步骤S212、利用下列公式（1)、（2)计算得到所述PCB板卡的任一边缘与所述目标 图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的夹角d a:
[0092] 其中，a为变量，a的取值范围是0~180° ;da表示与{Di}中的所有直线的倾斜 角度夹角最小的角度；i = 1，2, 3…M，M为所述直线信息中所有直线的总数量；
[0093] 步骤S213、所述PCB板卡的其余三个边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或 Y轴之间的夹角分别为：da，da+90°，da+90°。
[0094] 参考图7,在另一个优选的实施例中，通过以下步骤计算得到所述PCB边缘信息中 所述PCB板卡的每个边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的夹角：
[0095] 步骤S221、计算所述直线信息中所有直线的方向，得到直线的倾斜角度集合 {Di}，其中，{Di}中的每一个直线的倾斜角度范围是0~180° ;
[0096] 步骤S222、利用下列公式（1)、（2)计算得到所述PCB板卡的任一边缘与所述目标 图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的夹角d a:
[0099] 其中，a为变量，a的取值范围是0~180° ;da表示与{Di}中的所有直线的倾斜 角度夹角最小的角度；i = 1，2, 3…M，M为所述直线信息中所有直线的总数量；
[0100] 步骤S223、所述PCB板卡的其余三个边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或 Y轴之间的夹角分别为：da，da+90°，da+90°。
[0101] 通过图6或图7的步骤可得到所述PCB板卡的任一边缘与所述目标图像的平面坐 标系的X轴或Y轴之间的夹角d a，如图4所示，其中，图4中显示的是PCB板卡的水平边缘 与所述目标图像的平面坐标系的X轴之间的夹角da。
[0102] 参考图8,本实施例可以通过以下步骤计算得到所述PCB边缘信息中所述PCB板卡 的每个边缘与所述目标图像的平面坐标系的X轴或Y轴之间的截距：
[0103] 步骤S231、遍历所述直线信息中的所有直线，通过公式（3)计算得到与所述PCB板 卡的任一边缘同向的直线集合{Mi}:
[0104] (M1IM1G IL1K IK1-Cla I < ε } (3)
[0105] 其中，{Li}为所述直线信息中的所有直线集合；Ki为直线Li的倾斜角；ε为{Li} 中的直线与所述PCB板卡的任一边缘方向的最小夹角；
[0106] 步骤S232、假设直线集合{Mi}与X轴/Y轴的截距为{Bi}，设：
[0107] Bmax= max {B J , Bmin= min {B J (4)
[0108] 将区间等分成N个子区间，则ΔΒ = 则第i个区间Ai的 范围是：
[0109] A1= [Βηιη+ΔΒ*(?-1), Bnin+(ΔΒ*?)] (5)
[0110] 在公式⑷、（5)中，Β_为{Bi}中的最大值，{Bi}中的最小值；ΔΒ为每个 截距区间的大小；
[0111] 步骤S233、对{Bi}中所有的截距进行区间统计，得到IAhl < = i < = N - 1， IA}表示截距落在第i个区间的个数；
[0112] 具体的，如图5所示，{Bi}中的最小值，也就是直线集合{Mi}中的所有直 线与X/Y轴（图5显示为Y轴）的最小截距值，B niax为{Bi}中的最大值，也就是直线集合 {Mi}中的所有直线与X/Y轴（图5显示为Y轴）的最大截距值，ΔΒ为每个截距区间的大 小，图中AI、A