[发明专利]一种高精度图像定位方法

说明书

本发明涉及一种高精度图像定位方法，首先在采集的模板图像上提取一个区域作为定位核图像，其次将定位核图像恢复到横向和纵向的比例为1:1的图像，然后在搜寻的角度范围内根据角度步长生成多个定位核模板，再将这多个定位核模板恢复到采集图像的横向和纵向的比例，最后利用多个定位核模板在待检测图像中进行匹配。本发明根据得到的图像被拉伸和压缩的比例，对模板图像(定位核)和搜索区域内图像进行恢复，进行匹配定位，最终得到对应的位置关系；能够准确的计算定位结果；利用两个或者两个以上的模板图像进行定位，利用得到的定位结果重新计算定位结果，提高了定位的精度。

技术领域

本发明涉及表面检测技术领域，尤其是一种高精度图像定位方法。

背景技术

图像定位技术是印刷检测和一些电子产品的表面检测中的关键技术。表面检测需要通常将待检品的图像与标准的模板图像进行对比，从而判断待检测图像是否存在缺陷，然而待检测图像和模板图像中检测对象存在位置上的偏差，偏差主要包括平移和旋转的位姿变化。图像定位首先在模板图像中选择一个区域作为定位核，通过定位核在待检测的图像中进行匹配找到最相似的区域，最终的到待检测图像中检测对象相对模板图像的检测对象的位置。最后通过待检测图像和模板图像中检测物体的相对关系将二者对准，再进行缺陷检测。

现有一些商业视觉软件中提供视觉定位功能，如康耐视的visisopro、MVtec公司的halcon提供基于灰度和轮廓的定位方法。另外一些定位方法主要基于特征点的匹配定位，例如基于shift特征点、SURF特征点。但是现有技术存在以下缺点：

1.用线阵相机采集图像时，如果编码器没有同步线阵相机采集平率和检品的运动速度，最终采集的图像在检品运动方向和运动的垂直方向的比例不一致。如相机的采集频率过高，图像在运动方向上被拉伸了；采集频率过低，图像在运动方向上被压缩了。在这种情况下，不同次采集的图像中的检测对象之间不仅存在位置上的变化，而且形状也发生了变化，随着旋转角度的增大，形状变化越大。在这种情况下，现有的商业定位软件无法精准的进行定位。

2.当前的定位方法定位的结果，角度上存在的偏差，在离定位点较远处造成较大的位移偏差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种高精度图像定位方法，解决了线扫相机图像被拉伸或者压缩后定位不准确的问题；以及在匹配定位中，由于角度的偏差造成在定位点较远处定位误差大的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种高精度图像定位方法，包括以下步骤，

1)将一张标准的采集图像作为模板图像，并在该模板图像上提取一个区域作为原定位核图像；

2)将步骤1)中的原定位核图像进行拉伸或者压缩使其横纵比例恢复到横向和纵向的比例为1:1的图像，恢复后的图像为新定位核图像；

3)在搜寻的角度范围内根据角度步长对新定位核图像进行旋转生成一组定位核模板图像，该组定位核模板图像为匹配模板图像；

4)将步骤3)中的匹配模板图像进行拉伸或者压缩使其横纵比例恢复到步骤1)中原定位核图像的横向和纵向的比例；

5)利用步骤4)处理后的匹配模板图像在待检测图像中进行匹配；并利用两个或两个以上的定位核模板图像的匹配结果重新计算最终待检测图像和模板图像的位置关系。

进一步的说，本发明所述的步骤2)中，对原定位核图像进行处理的方法包括，判断原定位核图像在竖直方向相对于水平方向的压缩或者拉伸的比例S和1是否在一定的阈值范围内；如果超出范围，则对原定位核图像进行拉伸或者压缩至横纵比例为1，得到新的定位核图像，称为新定位核图像；如果不超出范围，则新定位核图像即原定位核图像，并令S＝1。