工件檢測方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方式總體上涉及檢測，本發(fā)明的實施方式涉及工件檢測方法及其系統(tǒng)。為了在保證目標(biāo)檢測質(zhì)量的同時降低直線檢測的復(fù)雜度，從而提高檢測的速度和效率。本發(fā)明創(chuàng)造性的提出了一種工件檢測方案。具體而言，本發(fā)明提出了一種工件檢測方法，包括：生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖；將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格；對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向；對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類；以及對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位。
【專利說明】工件檢測方法及其系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式總體上涉及檢測(detection),進(jìn)一步本發(fā)明的實施方式涉及工件檢測(artifact detection)方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在計算機(jī)視覺和圖像處理領(lǐng)域,邊緣檢測(edge detection)是指給定一幅圖片，從里面自動抽取出邊緣的位置，往往生成一幅由邊緣點構(gòu)成的灰度圖像(顏色深淺代表邊緣的強(qiáng)度)。邊緣檢測的挑戰(zhàn)在于如何設(shè)計一個自適應(yīng)的檢測器，既能提取出真實的邊緣點，又能避免提取噪聲導(dǎo)致的虛假邊緣。邊緣檢測最經(jīng)典和常用的方法是CANNY算子方法(CANNY 算子方法的具體內(nèi)容可以參見 http://en.wikipedia.0rg/wiki/Canny_edge_detector)。還有一些現(xiàn)有技術(shù)提出對CANNY算子方法的改進(jìn)。然而CANNY算子方法僅僅對圖像中的基本象素的邊緣點(edge point)進(jìn)行檢測，并不能直接用于分辨圖像中的形狀。
[0003]為了進(jìn)一步分辨圖像中的具體形狀，在邊緣檢測的基礎(chǔ)上，提出了直線檢測(line detection)的概念。在計算機(jī)視覺和圖像處理領(lǐng)域，直線檢測也有廣泛的應(yīng)用。相比邊緣檢測，是更高一級的應(yīng)用。對于任意直線的檢測，一種常用的方法是LSD算法(參見LSD:帶有錯誤檢測控制的快速線段檢測器，LSD:A Fast Line SegmentDetector with a False DetectionControl, IEEE Transactions on Pattern Analysisand MachineIntelIigence, Author: Rafael Grompone von Gioij Je f re f mieJakubowicz，Jean—Michel Morel, and Gregory Randall, Volume:32, Issue:4, Page:722 -732，以下簡稱LSD技術(shù))。然而，這種方法理論上雖然可以用來進(jìn)行直線檢測，但是計算量相對較大，而且經(jīng)常將一條直線檢測成多條。
[0004]直線檢測的應(yīng)用之一就是進(jìn)行目標(biāo)檢測(object detection)。目標(biāo)檢測是指利用物體的某種視覺特征，在圖像或者視頻中對物體進(jìn)行檢測與進(jìn)行定位。目標(biāo)檢測所面臨的挑戰(zhàn)之一就是如何在保證檢測質(zhì)量的同時提高檢測效率，從而實現(xiàn)對物體的實時檢測與定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了在保證目標(biāo)檢測質(zhì)量的同時降低直線檢測的復(fù)雜度，從而提高檢測速度與效率。本發(fā)明創(chuàng)造性的提出了一種工件檢測方案。
[0006]具體而言，本發(fā)明提出了一種工件檢測方法，包括:生成工件的檢測區(qū)域(detection area)的邊緣圖，其中所述邊緣圖(edge map)包括邊緣點；將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格；對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合(localorientation fitting)以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向(localdominant orientation);對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類(clustering);以及對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合(globalstraight linefitting)以便對所述工件進(jìn)行定位。
[0007]本發(fā)明還提出了一種工件檢測系統(tǒng)，包括:生成裝置，被配置為生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖，其中所述邊緣圖包括邊緣點；劃分裝置，被配置為將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格；第一擬合裝置，被配置為對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向；聚類裝置，被配置為對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類；以及第二擬合裝置，被配置為對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位。
[0008]利用本發(fā)明可以對流水線上的工件(artifact)進(jìn)行準(zhǔn)確、實時定位，從而對定位后的工件準(zhǔn)確、快速的采取相應(yīng)處理措施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過結(jié)合附圖對本公開示例性實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標(biāo)號通常代表相同部件。
[0010]圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算系統(tǒng)100的框圖；
[0011]圖2示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件檢測方法流程圖；
[0012]圖3示出了按照本發(fā)明的另一個實施例的工件檢測方法流程圖；
[0013]圖4A示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件示意圖；
[0014]圖4B示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件的檢測區(qū)域的示意圖；
[0015]圖4C示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件邊緣圖的示意圖；
[0016]圖4D示出了按照本發(fā)明的一個實施例的劃分了網(wǎng)格的工件邊緣圖的示意圖；
[0017]圖4E不出了按照本發(fā)明的一個實施例的擬合出的一個網(wǎng)格中的一條直線的不意圖；
[0018]圖4F示出了按照本發(fā)明的一個實施例的利用柱狀圖對多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類的示意圖；
[0019]圖4G示出了按照本發(fā)明的一個實施例的去噪后的邊緣圖的示意圖；
[0020]圖4H示出了按照本發(fā)明的一個實施例的進(jìn)行直線擬合后的邊緣圖示意圖；
[0021]圖5A示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件在流水線上位置發(fā)生傾斜的示意圖；
[0022]圖5B示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件在流水線上位置發(fā)生偏移的示意圖；
[0023]圖5C示出了按照本發(fā)明的另一個實施例的工件在流水線上位置發(fā)生偏移的示意圖；
[0024]圖示出了按照本發(fā)明的又一個實施例的工件在流水線上位置發(fā)生偏移的示意圖；
[0025]圖6示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件檢測系統(tǒng)框圖；
[0026]圖7示出了按照本發(fā)明的另一個實施例的工件檢測系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。通過結(jié)合附圖對本公開示例性實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標(biāo)號通常代表相同部件。
[0028]圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的框圖。
[0029]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0030]所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員知道，本發(fā)明可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實現(xiàn)為以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實施例中，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為在一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)中的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計算機(jī)可讀的程序代碼。
[0031]可以采用一個或多個計算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(DPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。
[0032]計算機(jī)可讀的信號介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了計算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機(jī)可讀的信號介質(zhì)還可以是計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機(jī)可讀介質(zhì)，該計算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。
[0033]計算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限于一無線、電線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0034]可以以一種或多種程序設(shè)計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機(jī)程序代碼，所述程序設(shè)計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言一諸如Java、Smalltalk、C++，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計語言一諸如”C”語言或類似的程序設(shè)計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)-連接到用戶計算機(jī)，或者，可以連接到外部計算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。
[0035]下面將參照本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)。這些計算機(jī)程序指令可以提供給通用計算機(jī)、專用計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，這些計算機(jī)程序指令通過計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，產(chǎn)生了實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。
[0036]也可以把這些計算機(jī)程序指令存儲在能使得計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計算機(jī)可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令就產(chǎn)生出一個包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instructionmeans)的制造品(manufacture)。
[0037]也可以把計算機(jī)程序指令加載到計算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上，使得在計算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的過程，從而使得在計算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠提供實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過程。
[0038]圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的框圖。圖1顯示的計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12僅僅是一個示例，不應(yīng)對本發(fā)明實施例的功能和使用范圍帶來任何限制。
[0039]如圖1所示，計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12以通用計算設(shè)備的形式表現(xiàn)。計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的組件可以包括但不限于:一個或者多個處理器或者處理單元16，系統(tǒng)存儲器28，連接不同系統(tǒng)組件(包括系統(tǒng)存儲器28和處理單元16)的總線18。
[0040]總線18表示幾類總線結(jié)構(gòu)中的一種或多種，包括存儲器總線或者存儲器控制器，外圍總線，圖形加速端口，處理器或者使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任意總線結(jié)構(gòu)的局域總線。舉例來說，這些體系結(jié)構(gòu)包括但不限于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(ISA)總線，微通道體系結(jié)構(gòu)(MAC)總線，增強(qiáng)型ISA總線、視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VDSA)局域總線以及外圍組件互連(PCI)總線。
[0041]計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12典型地包括多種計算機(jī)系統(tǒng)可讀介質(zhì)。這些介質(zhì)可以是任何能夠被計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12訪問的可用介質(zhì)，包括易失性和非易失性介質(zhì)，可移動的和不可移動的介質(zhì)。
[0042]系統(tǒng)存儲器28可以包括易失性存儲器形式的計算機(jī)系統(tǒng)可讀介質(zhì)，例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)30和/或高速緩存存儲器32。計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12可以進(jìn)一步包括其它可移動/不可移動的、易失性/非易失性計算機(jī)系統(tǒng)存儲介質(zhì)。僅作為舉例，存儲系統(tǒng)34可以用于讀寫不可移動的、非易失性磁介質(zhì)(圖1未顯示，通常稱為“硬盤驅(qū)動器”)。盡管圖1中未示出，可以提供用于對可移動非易失性磁盤(例如“軟盤”)讀寫的磁盤驅(qū)動器，以及對可移動非易失性光盤(例如⑶-ROM，DVD-ROM或者其它光介質(zhì))讀寫的光盤驅(qū)動器。在這些情況下，每個驅(qū)動器可以通過一個或者多個數(shù)據(jù)介質(zhì)接口與總線18相連。存儲器28可以包括至少一個程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品具有一組(例如至少一個)程序模塊，這些程序模塊被配置以執(zhí)行本發(fā)明各實施例的功能。
[0043]具有一組(至少一個)程序模塊42的程序/實用工具40，可以存儲在例如存儲器28中，這樣的程序模塊42包括——但不限于——操作系統(tǒng)、一個或者多個應(yīng)用程序、其它程序模塊以及程序數(shù)據(jù)，這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實現(xiàn)。程序模塊42通常執(zhí)行本發(fā)明所描述的實施例中的功能和/或方法。
[0044]計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12也可以與一個或多個外部設(shè)備14 (例如鍵盤、指向設(shè)備、顯示器24等)通信，還可與一個或者多個使得用戶能與該計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12交互的設(shè)備通信，和/或與使得該計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12能與一個或多個其它計算設(shè)備進(jìn)行通信的任何設(shè)備(例如網(wǎng)卡，調(diào)制解調(diào)器等等)通信。這種通信可以通過輸入/輸出(I/O)接口 22進(jìn)行。并且，計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12還可以通過網(wǎng)絡(luò)適配器20與一個或者多個網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(LAN)，廣域網(wǎng)(WAN)和/或公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng))通信。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)適配器20通過總線18與計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的其它模塊通信。應(yīng)當(dāng)明白，盡管圖中未示出，可以結(jié)合計算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12使用其它硬件和/或軟件模塊，包括但不限于:微代碼、設(shè)備驅(qū)動器、冗余處理單元、外部磁盤驅(qū)動陣列、RAID系統(tǒng)、磁帶驅(qū)動器以及數(shù)據(jù)備份存儲系統(tǒng)等。
[0045]附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機(jī)指令的組合來實現(xiàn)。
[0046]圖2示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件檢測方法流程圖。圖2所示的工件檢測方法，包括:步驟201，生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖，其中所述邊緣圖包括邊緣點；步驟203，將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格；步驟205，對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向；步驟207，對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類；以及步驟209對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位。
[0047]所述工件可以是任何有固定形狀的物體，比如芯片、其它貨物、或貨物的包裝等。圖2所示的方法通過對工件上的特定線條的檢測從而可以實現(xiàn)對工件進(jìn)行定位。對流水線上的工件進(jìn)行實時定位可以便利后續(xù)對工件進(jìn)行相應(yīng)處理操作，比如在發(fā)現(xiàn)芯片在流水線上的位置發(fā)生偏移后，機(jī)械手臂可以根據(jù)偏移的工件位置對工件進(jìn)行抓取，也可以通過機(jī)械手臂糾正芯片的位置。流水線上的工件傳送速度直接影響流水線的生成效率，而工件的快速定位直接影響流水線的速度。并且工件定位是流水線上其他作業(yè)的一個基礎(chǔ)，其決定了后續(xù)其他操作是否能夠成功(比如機(jī)械手臂對物件的操作)。通過應(yīng)用本發(fā)明，可以實現(xiàn)工件的快速、有效定位。雖然在后續(xù)實施例中主要以流水線(pipeline)上的工件為例進(jìn)行說明，但是本發(fā)明并不只限于應(yīng)用于流水線上的工件，而是可以應(yīng)用于對任何工件進(jìn)行定位。所述檢測區(qū)域可以包括工件的一角、工件中的某一邊的至少一部分、或者工件中的一個特定區(qū)域等。
[0048]下面對圖2中的各個步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。在步驟201，生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖，其中所述邊緣圖包括邊緣點。步驟201可以利用任何已知的或未知的邊緣檢測技術(shù)生成邊緣圖。所述邊緣圖例如可以包括由邊緣點與非邊緣點構(gòu)成的灰度圖像。在一個實施例中所述邊緣圖為二值圖像，并且所述邊緣點和非邊緣點分別用不同的顏色表示。圖4A示出了按照本發(fā)明的一個實施例的工件示意圖。圖4A中示意性的標(biāo)出了三個區(qū)域，分別為區(qū)域A、B、C。假設(shè)區(qū)域A為檢測區(qū)域。圖4B示出了檢測區(qū)域A的示意圖。圖4C示出了檢測區(qū)域A的邊緣圖，其中用白色表示邊緣點，黑色表示非邊緣點。比如現(xiàn)有的CANNY算子方法可以實現(xiàn)對原始圖像進(jìn)行平滑處理，然后對平滑后的圖像進(jìn)行閾值分割以生成二值化的圖像。進(jìn)行邊緣檢測的計算量相對較小(比如對于20*20像素的區(qū)域利用canny算子方法進(jìn)行邊緣檢測，只需要0.5ms左右的時間)，因此進(jìn)行邊緣檢測的速度不會對工件實時定位產(chǎn)生實質(zhì)性影響。
[0049]接下來，在步驟203將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格。將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格并不改變二值圖像中邊緣點的位置，而是在原有邊緣圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)格劃分。圖4D示出了將圖4C中的邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格(23X28)的示意圖。劃分網(wǎng)格是為了在后續(xù)的局部方向擬合的步驟中減少計算量，從而提高工件定位速度。本發(fā)明對網(wǎng)格的劃分粒度不做限定，其可以按照實際需要進(jìn)行劃分。
[0050]接下來，在步驟205中對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向。在圖4D的例子中，步驟205為每個網(wǎng)格確定一個傾斜角或斜率，作為局部方向。進(jìn)一步，步驟205包括根據(jù)網(wǎng)格中的所有邊緣點的坐標(biāo)擬合出網(wǎng)格中的一條局部直線使得網(wǎng)格中的各個邊緣點到所述局部直線的距離總和最小。例如，在一個網(wǎng)格中擬合出一條局部直線，并且使得這條局部直線的方向代表這個網(wǎng)格中所有邊緣點的方向。圖4E不出了按照本發(fā)明的一個實施例的擬合出的一個網(wǎng)格中的一條局部直線的不意圖。在圖4E所示的網(wǎng)格中，存在三個邊緣點，分別是O、P、Q。擬合出的局部直線L使得網(wǎng)格中的三個邊緣點到直線L的距離總和最小。假設(shè)一個網(wǎng)格中存在Z個邊緣點，每個邊緣點的坐標(biāo)表示為X1、yi，其中i為I到Z的整數(shù)。那么該網(wǎng)格中的所有邊緣點的局部主方向的傾斜角α和斜率k可以用下述公式I表示。通過計算公式I可以得到每個網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向。
[0051 ]
【權(quán)利要求】
1.一種工件檢測方法,包括: 生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖，其中所述邊緣圖包括邊緣點； 將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格； 對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向； 對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類；以及 對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述邊緣圖為二值圖像，并且所述邊緣圖中的邊緣點和非邊緣點分別用不同的顏色表示。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合進(jìn)一步包括: 根據(jù)網(wǎng)格中的所有邊緣點的坐標(biāo)擬合出網(wǎng)格中的一條局部直線使得網(wǎng)格中的各個邊緣點到所述局部直線的距離總和最小。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類進(jìn)一步包括: 確定所述邊緣圖的全局主方向；以及 按照所述全局主方向?qū)λ鲞吘増D中的邊緣點進(jìn)行去噪。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位進(jìn)一步包括:計算擬合出的全局直線的傾斜程度以便根據(jù)所述傾斜程度確定所述工件在流水線上的位置傾斜情況。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位進(jìn)一步包括:計算擬合出的全局直線的截距以便根據(jù)所述截距確定所述工件在流水線上的位置偏移情況。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 獲得工件的目標(biāo)區(qū)域；以及 根據(jù)工件在流水線上的移動速度對工件的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行拍攝以獲得檢測區(qū)域的圖形。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述工件包括訓(xùn)練工件，并且所述獲得工件的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)一步包括: 以訓(xùn)練工件的整個區(qū)域作為檢測區(qū)域執(zhí)行權(quán)利要求1中的方法； 確定擬合出的全局直線中包含的邊緣點的數(shù)量；以及 根據(jù)所述數(shù)量確定工件的目標(biāo)區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 根據(jù)擬合出的全局直線所表示的圖形判斷所述檢測區(qū)域是否是目標(biāo)區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述檢測區(qū)域中包括至少兩條交叉線，并且所述對所述工件進(jìn)行定位進(jìn)一步包括: 根據(jù)所述圖形以及所述交叉線的交叉點的坐標(biāo)確定所述工件在流水線上的位置偏移。
11.一種工件檢測系統(tǒng)，包括: 生成裝置，被配置為生成工件的檢測區(qū)域的邊緣圖，其中所述邊緣圖包括邊緣點； 劃分裝置，被配置為將所述邊緣圖劃分為多個網(wǎng)格； 第一擬合裝置，被配置為對網(wǎng)格中的邊緣點進(jìn)行局部方向擬合以獲得所述網(wǎng)格中的邊緣點的局部主方向； 聚類裝置，被配置為對所述多個網(wǎng)格的局部主方向進(jìn)行聚類；以及 第二擬合裝置，被配置為對聚類后的邊緣點進(jìn)行全局直線擬合以便對所述工件進(jìn)行定位。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述邊緣圖為二值圖像，并且所述邊緣圖的邊緣點和非邊緣點分別用不同的顏色表示。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一擬合裝置進(jìn)一步被配置為: 根據(jù)網(wǎng)格中的所有邊緣點的坐標(biāo)擬合出網(wǎng)格中的一條局部直線使得網(wǎng)格中的各個邊緣點到所述局部直線的距離總和最小。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述聚類裝置進(jìn)一步包括: 第一確定子裝置，被配置為確定所述邊緣圖的全局主方向；以及 去噪子裝置，被配置為按照所述全局主方向?qū)λ鲞吘増D中的邊緣點進(jìn)行去噪。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第二擬合裝置進(jìn)一步被配置為:計算擬合出的全局直線的傾斜程度以便根據(jù)所述傾斜程度確定所述工件在流水線上的位置傾斜情況。
16.如權(quán)利要求11所 述的系統(tǒng)，其中所述第二擬合裝置進(jìn)一步被配置為:計算擬合出的全局直線的截距以便根據(jù)所述截距確定所述工件在流水線上的位置偏移情況。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 獲得裝置，被配置為獲得工件的目標(biāo)區(qū)域；以及 拍攝裝置，被配置為根據(jù)工件在流水線上的移動速度對所述工件的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行拍攝以獲得檢測區(qū)域的圖形。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述工件包括訓(xùn)練工件，并且所述獲得裝置進(jìn)一步包括: 應(yīng)用子裝置，被配置為以訓(xùn)練工件的整個區(qū)域作為檢測區(qū)域應(yīng)用權(quán)利要求11中的系統(tǒng)； 第二確定子裝置，被配置為確定擬合出的全局直線中包含的邊緣點的數(shù)量；以及 第三確定子裝置，被配置為根據(jù)所述數(shù)量確定工件的目標(biāo)區(qū)域。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 判斷裝置，被配置為根據(jù)擬合出的全局直線所表示的圖形判斷所述檢測區(qū)域是否是目標(biāo)區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述檢測區(qū)域中包括至少兩條交叉線，并且所述對所述工件進(jìn)行定位進(jìn)一步包括: 根據(jù)所述圖形以及所述交叉線的交叉點的坐標(biāo)確定所述工件在流水線上的位置偏移。
【文檔編號】G06T7/00GK103837135SQ201210490612
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】嚴(yán)駿馳, 王宜敏, 朱俊, 田春華 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司