一种畸变图像的矫正方法及装置制造方法及图纸

技术编号:18896439 阅读:27 留言:0更新日期:2018-09-08 11:53
本申请提供了一种畸变图像的矫正方法及装置,其中,所述矫正方法包括:获取基准PCB板的模板图像;获取待检测PCB板的实际图像;根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中;根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核;根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度;根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量;根据所述横纵分辨率比值、所述图像旋转角度和所述图像偏移量,变换所述实际图像为真实图像。能够有效解决现有图像矫正方法定位准确度低的问题。

Correction method and device for distorted image

The present application provides a correction method and apparatus for distorted images, wherein the correction method includes: acquiring a template image of a reference PCB board; acquiring an actual image of a PCB board to be detected; determining a first positioning core and a second positioning core according to the template image, and corresponding to the first positioning core and the second positioning core. To the actual image, according to the ratio of transverse and longitudinal resolution, the first and second locating kernels are transformed to be the first distortionless locating kernels and the second distortionless locating kernels; the image rotation angle is calculated according to the first distortionless locating kernels and the second distortionless locating kernels. The positioning core, the second distortionless positioning core and the rotation angle of the image are used to calculate the image offset, and the actual image is transformed into a real image according to the ratio of the horizontal and vertical resolution, the rotation angle of the image and the image offset. It can effectively solve the problem of low accuracy of existing image correction methods.

【技术实现步骤摘要】
一种畸变图像的矫正方法及装置
本申请涉及图像处理
,尤其涉及一种畸变图像的矫正方法及装置。
技术介绍
近年来,随着人们在通信、消费电子和计算机等领域的需求逐步增加,集成电路产业得到了突飞猛进的发展。印刷电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)行业的产品不断向着超薄型、小元件、高密度方向发展,所以对其质量的要求也在逐渐提高,但是由于PCB板本身的高密度、高复杂性、高性能发展趋势等特点,增加了PCB板质量检测的难度。现有技术中,通常利用自动光学检测(AutomaticOpticalInspector,AOI)对PCB板的缺陷进行检测。AOI系统利用机器视觉和图像处理技术实现对PCB板的自动检测,且具有检测效率高、精确度高、稳定性好、成本低等优点。基于AOI设计的验孔机能够准确检测出PCB板上的孔缺陷,例如多孔、少孔、孔小、孔大、孔形态、孔残屑等,从而提高PCB板的质量。AOI拍摄得到的图像与真实图像相比,通常存在旋转和偏移,因此,通常首先计算出拍摄得到的图像与真实图像之间存在的旋转角度和偏移量,进而反推得到缺陷的真实图像,从而对PCB板上的缺陷进行定位。但是,专利技术人在使用现有缺陷定位方法时,遇到一些问题。在验孔机的视觉检测系统中,线阵相机设置在横向位置,且处于静止拍摄状态,而PCB板在机械带动下沿纵向运动。由于拍摄图像的横向分辨率是由线阵相机确定的,纵向分辨率是由机械运动的精度确定的,两者之间必然存在误差,因此,验孔机拍摄得到的PCB板的实际图像的横纵分辨率必然不同,PCB板的实际图像会存在纵向畸变。可见,拍摄得到的实际图像与真实图像相比,不仅存在旋转角度和偏移量,还同时存在图像畸变。因此,仅矫正实际图像的旋转角度和偏移量是不够的,仍然会因为图像畸变的问题令定位不准确。
技术实现思路
本申请提供了一种畸变图像的矫正方法及装置,以解决现有图像矫正方法定位准确度低的问题。本申请第一方面提供了一种畸变图像的矫正方法,其特征在于,所述矫正方法包括:S100、获取基准PCB板的模板图像;S200、获取待检测PCB板的实际图像;S300、根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中;S400、根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核;S500、根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度;S600、根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量;S700、根据所述横纵分辨率比值、所述图像旋转角度和所述图像偏移量,变换所述实际图像为真实图像。可选地,所述根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中的具体步骤包括:S301、以任意点为原点,以平行于所述模板图像的横边和纵边的方向分别为x轴和y轴,建立二维坐标系;S302、根据所述二维坐标系,确定所述第一定位核的第一中心点坐标(xa,ya)和第二中心点坐标(xb,yb),确定所述第二定位核的第三中心点坐标(x′a,y′a)和第四中心点坐标(x′b,y′b)。可选地,所述根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核的具体步骤包括:S401、获取所述基准PCB板的真实图像;S402、根据所述模板图像和所述真实图像,计算所述横纵分辨率比值R;S403、根据所述横纵分辨率比值R,压缩所述第一定位核与所述第二定位核的横坐标,得到第一转换中心点坐标(xa/R,ya)、第二转换中心点坐标(xb/R,yb)、第三转换中心点坐标(x′a/R,y′a)和第四转换中心点坐标(x′b/R,y′b)。可选地,所述根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度的具体步骤包括:S501、根据所述第一转换中心点坐标、所述第二转换中心点坐标,确定第一向量坐标;根据所述第三转换中心点坐标和所述第四转换中心点坐标,确定第二向量坐标;S502、根据向量点积公式,计算所述第一向量坐标和所述第二向量坐标的点积结果;S503、根据向量叉积公式,计算所述第一向量坐标和所述第二向量坐标的叉积结果;S504、根据所述点积结果和所述叉积结果,计算所述旋转角度的数值和方向。可选地,所述根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量的具体步骤包括:S601、获取所述实际图像的尺寸信息,所述尺寸信息至少包括:图像宽度和图像高度;S602、以所述实际图像的图像中心点为原点,以平行于所述实际图像的横边和纵边的方向分别为x轴和y轴,建立定位二维坐标系;S603、确定所述第一无畸变定位核的中心与所述第二无畸变定位核的中心连线的中点为定位点,并根据所述定位二维坐标系和所述尺寸信息,确定所述定位点的定位坐标;S604、计算所述第一转换中心点坐标和所述第三转换中心点坐标的差值坐标,得到第一差值坐标,计算所述第二转换中心点坐标和所述第四转换中心点坐标的差值坐标,得到第二差值坐标;S605、根据所述定位坐标和所述图像旋转角度,计算所述实际图像旋转后的旋转定位坐标;S606、计算所述定位坐标与所述旋转定位坐标的差值坐标,得到第三差值坐标;S607、计算所述第一差值坐标、所述第二差值坐标和所述第三差值坐标的和坐标,并根据所述横纵分辨率比值,还原所述和坐标的横坐标,确定图像偏移量。第二方面,本申请提供了一种畸变图像的矫正装置,其特征在于,所述矫正装置包括:模板图像获取单元,用于获取基准PCB板的模板图像;实际图像获取单元,用于获取待检测PCB板的实际图像;定位核确定单元,用于根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中;无畸变定位核确定单元,用于根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核;角度计算单元,用于根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度;偏移量计算单元,用于根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量;图像变换单元,用于根据所述横纵分辨率比值、所述图像旋转角度和所述图像偏移量,变换所述实际图像为真实图像。可选地,所述定位核确定单元包括:第一建系单元,用于以任意点为原点,以平行于所述模板图像的横边和纵边的方向分别为x轴和y轴,建立二维坐标系;中心点坐标确定单元,用于根据所述二维坐标系,确定所述第一定位核的第一中心点坐标(xa,ya)和第二中心点坐标(xb,yb),确定所述第二定位核的第三中心点坐标(x′a,y′a)和第四中心点坐标(x′b,y′b)。可选地,所述无畸变定位核确定单元包括:真实图像获取单元,用于获取所述基准PCB板的真实图像;分辨率比值计算单元,用于根据所述模板图像和所述真实图像,计算所述横纵分辨率比值R;转换中心点坐标确定单元,用于根据所述横纵分辨率比值R,压缩所述第一定位核与所述第二定位核的横坐标,得到第一转换中心点坐标(xa/R,ya)、第二转换中心点坐标(xb/R,yb)、第三转换中心点坐标(x′a/R,y′a)和本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种畸变图像的矫正方法,其特征在于,所述矫正方法包括:S100、获取基准PCB板的模板图像;S200、获取待检测PCB板的实际图像;S300、根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中;S400、根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核;S500、根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度;S600、根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量;S700、根据所述横纵分辨率比值、所述图像旋转角度和所述图像偏移量,变换所述实际图像为真实图像。

【技术特征摘要】
1.一种畸变图像的矫正方法,其特征在于,所述矫正方法包括:S100、获取基准PCB板的模板图像;S200、获取待检测PCB板的实际图像;S300、根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中;S400、根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核;S500、根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度;S600、根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量;S700、根据所述横纵分辨率比值、所述图像旋转角度和所述图像偏移量,变换所述实际图像为真实图像。2.根据权利要求1所述的矫正方法,其特征在于,所述根据所述模板图像,确定第一定位核和第二定位核,并对应所述第一定位核和所述第二定位核至所述实际图像中的具体步骤包括:S301、以任意点为原点,以平行于所述模板图像的横边和纵边的方向分别为x轴和y轴,建立二维坐标系;S302、根据所述二维坐标系,确定所述第一定位核的第一中心点坐标(xa,ya)和第二中心点坐标(xb,yb),确定所述第二定位核的第三中心点坐标(x′a,y′a)和第四中心点坐标(x′b,y′b)。3.根据权利要求2所述的矫正方法,其特征在于,所述根据横纵分辨率比值,对应变换所述第一定位核和所述第二定位核为第一无畸变定位核和第二无畸变定位核的具体步骤包括:S401、获取所述基准PCB板的真实图像;S402、根据所述模板图像和所述真实图像,计算所述横纵分辨率比值R;S403、根据所述横纵分辨率比值R,压缩所述第一定位核与所述第二定位核的横坐标,得到第一转换中心点坐标(xa/R,ya)、第二转换中心点坐标(xb/R,yb)、第三转换中心点坐标(x′a/R,y′a)和第四转换中心点坐标(x′b/R,y′b)。4.根据权利要求3所述的矫正方法,其特征在于,所述根据所述第一无畸变定位核和所述第二无畸变定位核,计算图像旋转角度的具体步骤包括:S501、根据所述第一转换中心点坐标、所述第二转换中心点坐标,确定第一向量坐标;根据所述第三转换中心点坐标和所述第四转换中心点坐标,确定第二向量坐标;S502、根据向量点积公式,计算所述第一向量坐标和所述第二向量坐标的点积结果;S503、根据向量叉积公式,计算所述第一向量坐标和所述第二向量坐标的叉积结果;S504、根据所述点积结果和所述叉积结果,计算所述旋转角度的数值和方向。5.根据权利要求4所述的矫正方法,其特征在于,所述根据所述第一无畸变定位核、所述第二无畸变定位核以及所述图像旋转角度,计算图像偏移量的具体步骤包括:S601、获取所述实际图像的尺寸信息,所述尺寸信息至少包括:图像宽度和图像高度;S602、以所述实际图像的图像中心点为原点,以平行于所述实际图像的横边和纵边的方向分别为x轴和y轴,建立定位二维坐标系;S603、确定所述第一无畸变定位核的中心与所述第二无畸变定位核的中心连线的中点为定位点,并根据所述定位二维坐标系和所述尺寸信息,确定所述定位点的定位坐标;S604、计算所述第一转换中心点坐标和所述第三转换中心点坐标的差值坐标,得到第一差值坐标,计算所述第二转换中心点坐标和所述第四转换中心点坐标的差值坐标,得到第二差值坐标;S605、根据所述定位坐标和所述图像旋转角度,计算所述实际图像旋转后的旋转定位坐标;S606、计算所述定位坐标与所述旋转定位坐标的差值坐标,得到第三差值坐标;S607、计算所述第一差值坐标、所述第二差值坐标和所述第三差值坐标的和坐标,并根据所述横纵分辨率比值,还原所述和坐标的横...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘士清姚毅曾亚军
申请(专利权)人:凌云光技术集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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