[发明专利]一种PCBA零部件高精度视觉定位方法

说明书

本发明公开了一种PCBA零部件高精度视觉定位方法，涉及图像处理技术领域。本发明方法包括以下步骤：搭建以及标定单目高精度视觉定位系统；使用一种基于高斯金字塔与新粒子群相结合的目标区域检测方法，对PCBA零部件装配区域进行检测；使用一种OTSU_EDPF算法的目标区域轮廓提取方法，获取装配区域中连续且单像素宽的轮廓信息，提取PCBA零部件轮廓信息；基于局部面积效应的亚像素轮廓细化及最小二乘法轮廓中心位置拟合计算出轮廓中心，对PCBA零部件进行高精度定位。本发明无论对于智能手机PCBA圆形零部件还是矩形零部件都具有较高的定位精度，且定位精度在±0.03mm。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别是涉及一种PCBA零部件高精度视觉定位方法。

背景技术

在《中国制造2025》中首次提及智能制造，推动了信息技术与制造技术的融合发展，并将智能制造作为融合的主攻方向，实现产品、设备和生产过程的智能化，伴随着人工智能加入了国家战略计划，使得人工智能领域成为了一个研究热门，机器视觉作为人工智能领域的一个研究分支，研究仪器设备如何向人眼一样可以观察周围事物，实现对目标的检测、定位、测量等功能，因此在多个行业中得到了广泛的使用，包括工业、军事、农业等，在工业行业中，帮助人们实现产业的自动化，取代传统手工作业，推动产业生产线朝着精密、精益、柔性、高速、非接触式的方向快速发展；

智能手机作为电子产品的典型代表，不断进行产品的迭代更新，据IDC报告显示，2020年国内智能手机出货量超过3亿多部，庞大的手机市场促使智能手机生产线上的相关制造设备和对应技术不断向前突破，高精度视觉定位可用于智能手机生产线上贴片机工位，进行智能手机PCBA零部件的高精度装配，实现±0.03毫米高精度定位，目前国外定位装配精度可达±0.025毫米，由于智能手机的集成度高且变得越来越复杂，导致手机印刷电路板装配中的零部件尺寸微型化、安装密集化、间距细化，这就很大程度上提高了对智能手机零部件定位装配精度的需求，然而目前国内视觉定位技术受定位区域检测准确性低、轮廓不够完整和细化、硬件设备等多种因素影响，无法实现±0.03毫米的高精度定位标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCBA零部件高精度视觉定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种PCBA零部件高精度视觉定位方法，所述方法包括以下步骤：

搭建以及标定单目高精度视觉定位系统；

使用一种基于高斯金字塔与新粒子群相结合的目标区域检测方法，对PCBA零部件装配区域进行检测；

使用一种OTSU_EDPF算法的目标区域轮廓提取方法，获取装配区域中连续且单像素宽的轮廓信息，提取PCBA零部件轮廓信息；

基于局部面积效应的亚像素轮廓细化及最小二乘法轮廓中心位置拟合计算出轮廓中心，对PCBA零部件进行高精度定位。

一种PCBA零部件高精度视觉定位方法，所述搭建以及标定单目高精度视觉定位系统分为：光源选取、镜头选取、相机选取及系统搭建；

所述光源选取的光源为LED灯；

所述镜头选取的镜头型号为BT-10系列的双远心镜头；

所述相机选取的相机型号为MV-CE200-10GM。

一种基于高斯金字塔与新粒子群相结合的目标区域检测方法，步骤如下：

S1：设置金字塔层数为L，分别对待匹配图像与模板图像进行高斯金字塔变换；

S2：在待匹配图像变换后的L层子图中采用新粒子群算法搜索粗匹配区域；