AOI技術(shù)中Mark點(diǎn)定位算法的研究

AOI技術(shù)中Mark點(diǎn)定位算法的研究

AOI軟件改進(jìn)1Mark圖像處理2閾值算法3圓心定位算法4涉及的主要內(nèi)容

AOI設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)件及外殼電器、伺服馬達(dá)等軟件PCB圖像采集圖像建立標(biāo)準(zhǔn)圖像缺陷提取檢測(cè)和診斷像機(jī)＋光源CCD彩色相機(jī)紅＋綠＋蘭（環(huán)形光源）

AOI的幾大功能組成

AOI操作軟件直觀、簡(jiǎn)易、靈活、全面的軟件操作軟件分析原理：元件本體采用圖像對(duì)比焊點(diǎn)采用抽取焊盤(pán)的顏色，分析其藍(lán)色部分的亮度值以及面積極性元件的極性標(biāo)志采用特殊標(biāo)記短路元件采用圖像二值化改進(jìn)后效果

原件列表功能改進(jìn)按名稱(chēng)排序點(diǎn)擊顯示

原件圖像

Mark點(diǎn)介紹Mark點(diǎn)也叫光學(xué)定位基準(zhǔn)點(diǎn)，在AOI檢測(cè)中用于PCB板的定位，因此，Mark的準(zhǔn)確識(shí)別尤為重要。

Mark的設(shè)計(jì)規(guī)范一般為銅質(zhì)實(shí)心圓形必須成對(duì)出現(xiàn)，最好分布在對(duì)角位置同一板號(hào)PCB上所有Mark點(diǎn)的大小必須一致MARK點(diǎn)包括：標(biāo)記點(diǎn)和空曠區(qū)域

圖像處理流程輪廓提取二值化計(jì)算閾值灰度化計(jì)算圓心

閾值算法利用trackbar控件（兩端的值設(shè)為0和255）實(shí)現(xiàn)閾值調(diào)節(jié)。每次調(diào)節(jié)后讀取trackbar控件滑塊位置作為閾值。灰度計(jì)算公式為：Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11將圖像上每一點(diǎn)的灰度累加，除以總點(diǎn)數(shù)得到整幅圖像的平均灰度，以此作為閾值手動(dòng)調(diào)節(jié)閾值平均灰度作閾值大律法計(jì)算閾值大律法（Otsu算法法）是基于圖像的1維灰度直方圖，以目標(biāo)和背景的類(lèi)間方差最大為閾值選取準(zhǔn)則。類(lèi)間方差：u3=w0*(u0-u)2+w1*(u1-u)2閾值計(jì)算結(jié)果對(duì)比原圖像平均灰度大律法手動(dòng)調(diào)節(jié)二值化本程序二值化算法如下：掃描圖片每個(gè)點(diǎn)；計(jì)算每一點(diǎn)的灰度值；灰度大于閾值的點(diǎn)染為白色，灰度小于閾值的點(diǎn)染為黑色。g(x,y)=輪廓提取二值圖像輪廓提取的算法非常簡(jiǎn)單,就是掏空內(nèi)部點(diǎn):如果原圖中有一點(diǎn)為黑,且它的8個(gè)相臨點(diǎn)都是黑色時(shí),則將該黑點(diǎn)刪掉.

圓心定位算法原有程序利用第三方控件eVision中的函數(shù)庫(kù)進(jìn)行圖像對(duì)比。首先利用圖像對(duì)比尋找mark圖像，計(jì)算圖像的中心點(diǎn)并返回中心點(diǎn)位置。首先在圓內(nèi)找到一點(diǎn)，接著從該點(diǎn)出發(fā)，向上、下、左、右檢測(cè)到圓的邊緣四點(diǎn)，以左右兩點(diǎn)橫坐標(biāo)的平均值作為圓心的橫坐標(biāo)，同樣，以上下兩點(diǎn)縱坐標(biāo)的平均值作為圓心的縱坐標(biāo)。圖像對(duì)比計(jì)算圖片中心四點(diǎn)確定圓心霍夫變換檢測(cè)圓

利用霍夫變換檢測(cè)半徑未知的圓時(shí)，參數(shù)空間為a-b-r三維，對(duì)應(yīng)圓的圓心和半徑。圖像空間中過(guò)任意一點(diǎn)的圓對(duì)應(yīng)于參數(shù)空間中的一個(gè)三維錐面，圖像空間中同一圓上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)與參數(shù)空間中的所有三維錐面必然交于一點(diǎn)，這樣通過(guò)檢測(cè)這一點(diǎn)可以得到圓的參數(shù)，相應(yīng)的圓也可求得了。編程實(shí)現(xiàn)heit:=newbmp.Height;wth:=newbmp.Width;angle1:=Round(arctan((j-round(heit/2)-0.5)/(i-round(wth/2)-0.5))*57.29578);forangle:=angle1-10toangle1+10doa:=Round(i-r*cos(angle));b:=Round(j-r*sin(angle));if(a>0)and(a<wth-1)and(b>0)and(b<heit-1)thenInc(cir1[a,b,r]);ifcir1[a,b,r]>max1thenbeginmax1:=cir1[a,b,r];a1:=a;b1:=b；圓心定位效果對(duì)比圖像中心原圖像霍夫變換四點(diǎn)定圓

Mark1x偏移Mark1y偏移Mark2x偏移Mark2y偏移Mark1誤差圖像中心-0.010.040.0300.5822四點(diǎn)定圓-0.050.040.0700.3617霍夫變換00.010.0100.1722Mark2誤差0.36221.01670.2573手動(dòng)調(diào)節(jié)閾值平均灰度作閾值大律法閾值302732計(jì)算時(shí)間/s——0.070.11閾值算法對(duì)比圓心算法對(duì)比

結(jié)語(yǔ)

本文提出新型的圖像處理算法來(lái)計(jì)算的圓形Mark的準(zhǔn)確坐標(biāo)。其優(yōu)越的性能是由于兩個(gè)策略：1）大律法計(jì)算二值化閾值。

2）改進(jìn)的Hough變換計(jì)算圓心。該方法有著精度高、