一種貼片機的基準相機校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到貼片機的精度校正領(lǐng)域，具體地說是貼片機的基準相機主要校正過 程。
【背景技術(shù)】
[0002] 在貼片機中，基準相機和貼片頭均固定安裝在可移動框架上，基準相機坐標系和 設(shè)備坐標系之間的位置關(guān)系已經(jīng)詳細的給出。在貼片機工作的過程中，利用基準相機檢測 MARK點的位置和旋轉(zhuǎn)角度，得到的結(jié)果表示在基準相機坐標系中，其中位置坐標的單位是 像素。要想得到MARK點相對于設(shè)備坐標系的位置坐標與旋轉(zhuǎn)角度，首先要算出基準相機的 精確刻度，即相機的一個像素代表多少厘米；其次要算出基準相機相對于設(shè)備坐標系的旋 轉(zhuǎn)角度，以便修正MARK點的實際旋轉(zhuǎn)角度。
[0003] 現(xiàn)有的貼片機，機械安裝時相機無法實現(xiàn)貼裝平面與相機平面的平行，誤差比較 大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的貼片機機械安裝時相機無法實現(xiàn)貼裝平面與相機平面的 平行，誤差比較大的問題，而提供了一種貼片機的基準相機校正方法。
[0005] -種貼片機的基準相機校正方法，它按以下步驟實現(xiàn)：
[0006]( -）確定并建立設(shè)備坐標系和基準相機坐標系相互之間的位置和旋轉(zhuǎn)關(guān)系，推 導(dǎo)出兩個坐標系之間的坐標變換關(guān)系；
[0007](二）利用圓形檢測算法檢測基準點在基準相機坐標系中的精確位置；
[0008](三）以基準點為基準，采用圓形檢測算法，實現(xiàn)對貼片機的基準相機的校正，即 完成了一種貼片機的基準相機校正方法。
[0009] 發(fā)明效果：
[0010] 設(shè)備坐標系的原點和基準相機坐標系的原點并不重合，且兩者之間存在著一個固 定的旋轉(zhuǎn)角度9和刻度X&apYSraly其中0為基準相機相對于設(shè)備坐標系的旋轉(zhuǎn)角度， &。^和Ys。&為基準相機橫軸和縱軸的刻度。這就是本發(fā)明要校正的參數(shù)。
[0011] 本發(fā)明主要目的是校正基準相機的刻度和旋轉(zhuǎn)角度，以便更精確的檢測出MARK 點的實際位置坐標以及旋轉(zhuǎn)角度，最后能夠有效地提高貼片機的貼裝精度。
[0012] 在本發(fā)明中，基準點是圓形的，設(shè)計圓形檢測算法，用于基準相機檢測基準點在基 準相機坐標系下的位置。
[0013] 通過設(shè)計相機的刻度和旋轉(zhuǎn)角度的校正過程，精確地計算得到基準相機X方向和 Y方向上的刻度大小以及基準相機坐標系相對于設(shè)備坐標系的旋轉(zhuǎn)角度。
[0014] 在基準相機的情況下，基準相機拍攝得到基準點圖片，通過圓形檢測算法處理得 到基準點的位置，從而得到校正后的基準相機的刻度和旋轉(zhuǎn)角度。
【附圖說明】
[0015] 圖1是基準相機坐標系和設(shè)備坐標系的相對位置關(guān)系不意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明的流程圖；
[0017] 圖3是貼片頭在初始位置時基準點在基準相機中的圖片；
[0018] 圖4是貼片頭沿x軸移動a/2時基準點在基準相機中的圖片；
[0019] 圖5是貼片頭沿x軸移動-a時基準點在基準相機中的圖片；
[0020] 圖6是貼片頭沿x軸移動a/2,并沿y軸移動a/2時基準點在基準相機中的圖片； [0021 ] 圖7是貼片頭沿y軸移動-a時基準點在基準相機中的圖片；
[0022] 圖8是貼片機基準相機校正數(shù)據(jù)。
【具體實施方式】
[0023] 結(jié)合圖1~圖8說明：
【具體實施方式】 [0024] 一：本實施方式的一種貼片機的基準相機校正方法，它按以下步驟 實現(xiàn)：
[0025]( -）確定并建立設(shè)備坐標系和基準相機坐標系相互之間的位置和旋轉(zhuǎn)關(guān)系，推 導(dǎo)出兩個坐標系之間的坐標變換關(guān)系；
[0026](二）利用圓形檢測算法檢測基準點在基準相機坐標系中的精確位置；
[0027](三）以基準點為基準，采用圓形檢測算法，實現(xiàn)對貼片機的基準相機的校正，即 完成了一種貼片機的基準相機校正方法。
【具體實施方式】 [0028] 二：本實施方式與一不同的是：步驟（一）具體為：
[0029] 如圖1所示這里給出設(shè)備坐標系和基準相機坐標系之間的坐標換算公式：
[0030]假設(shè)基準相機檢測到某點的坐標為（x，y)，基準相機相對于設(shè)備坐標系的旋轉(zhuǎn)角 度為0，且基準相機橫軸和縱軸的刻度分別為X&alJPYSrale，x7XW^和表示基準相機 坐標系和設(shè)備坐標系之間橫軸和縱軸方向的水平偏差，則將該點換算到設(shè)備坐標系的坐標 (x<，y')表達式如下：
[0031 ] x' = XScale (xcos 9 -ysin 0 ) +x水平偏差
[0032] y ' = YScale (xcos 9 +ysin 9 ) +y水平偏差；
[0033] 其中，所述&^、\。^與0分別為需要校正的基準相機橫軸和縱軸的刻度值^# 平偏差與y水平偏差為已知的值（x水平偏差 與y水_差分別與x和y平行，但大小之間沒有關(guān)系）。
[0034] 其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一相同。
【具體實施方式】 [0035] 三：本實施方式與一或二不同的是：步驟（二）具體 為：
[0036] (1)先獲取原圖像數(shù)據(jù)，采用最大類間方差算法對原圖像處理，得到二值化圖像；
[0037] (2)對二值化圖像輪廓進行篩選：
[0038] 第一步：首先獲得二值化圖像輪廓，并且生成已知半徑的圓形模板輪廓；
[0039] 第二步：對第一步得到的二值化圖像輪廓，將輪廓上像素點總數(shù)作為輪廓長度，設(shè) 置最小和最大長度的閾值，通過長度篩選，得到在最小和最大長度之間的輪廓；
[0040]第三步：對第二步長度篩選后的輪廓，計算Hu矩，并和圓形模板輪廓的Hu矩進行 比較，保留與圓形模板輪廓的Hu矩差值小于0. 05的輪廓，由此得到Hu矩篩選后的輪廓；
[0041] 第四步：選擇步驟三篩選后的輪廓面積與圓形模板輪廓面積最接近的一條輪廓；
[0042] (3)將步驟（2)篩選得到的一條輪廓的最小外接矩形的中心坐標和長寬數(shù)據(jù)，向 外擴張矩形長寬像素的20%，記錄擴張后的矩形的中心坐標和長寬，從而獲得二值化圖像 的R0I區(qū)域；
[0043] (4)對獲得的二值化圖像的R0I區(qū)域中的輪廓進行形態(tài)學(xué)膨脹操作，建立濾波器 圖像；
[0044] (5)對原圖像的R0I區(qū)域使用canny邊緣檢測，記錄落在步驟⑷中濾波器圖像的 邊緣點集，當邊緣點個數(shù)大于50時，進行步驟（6)，否則跳出；
[0045] (6)獲取第（5)步邊緣點集的最小外接矩形，若最小外接矩形的長寬差大于20,則 返回錯誤；若滿足，將邊緣點進行距離濾波，將各個邊緣點同最小外接矩形的中心距離與最 小外接矩形長寬之和四分之一的差大于4的邊緣點濾掉；
[0046] (7)對步驟（6)的滿足要求的邊緣點進行最小二乘擬合，得到圓形基準點的中心 位置和半徑；
[0047] 對步驟（6)獲得的邊緣點進行最小二乘擬合，得到橢圓參數(shù)，根據(jù)橢圓的一般方 程：
[0048] Ax2+2Bxy+Cy2+Dx+Ey+l= 0
[0049] 由濾波后得到的邊緣點集（Xl，yi)，其殘差平方和為：
[0050]
[0051] 根據(jù)最小二乘原理，當上式達到最小值時，各個參數(shù)即是所擬合橢圓的參數(shù)；分別 對A，B，C，D，E求偏導(dǎo)，并令其偏導(dǎo)數(shù)為0,則可得到5個由（Xl，yi)組成的方程：
[0057] 求解該方程組，即得到橢圓的5個參數(shù)A，B，C，D，E，對于平面上任意橢圓，將之轉(zhuǎn) 化為：
[0058] A(x-u) 2+2B(x-u)(y-v)+C(y-v)2+f= 0
[0059] 將上式展開，根據(jù)待定系數(shù)法即可求得u，v的值，f為常數(shù)，即得到圓形基準點的 圓心，其中（u，v)即是該橢圓的中心即基準點的中心坐標；
[0060] 基準相機利用上述圓形檢測算法檢測基準點，得到基準點的圓心在基準相機坐標 系中的坐標（X，y)，即等于（u,v)。
[0061] 其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一或二相同。
【具體實施方式】 [0062