【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电路板检测，尤其是涉及一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
技术介绍
1、电路板使电子设备的重要组成部分，其质量直接影响到产品的使用功能。在电子产品的研发中，需要对每个样本型号进行大量的在线功能性测试以确保其性能的完善和稳定，业界把这种检测称为fct。传统的电路板fct检测依赖人带动探针手工点触到电路板上的焊点。一般电路板上的焊点很小，直径只有不到1mm，且fct测试任务的数量可达几千个，每个任务经常需要多个点同时测试，所以对检测人员的眼力、脑力和体力消耗极大，且该方法测试效率低下，周期长，大大延缓了产品的研发速度。对于多测点密集分布的测试任务，探针的空间排布要求很高，需要多个探针大角度倾斜点触焊点，传统的电路板自动检测设备大多只能垂直操作，无法满足该需求。此外，由于焊点的直径小分布密集，所以电路板自动检测对于探针驱动系统的精度要求非常高，误差过大会导致误点触。普通的驱动系统成本低，结构简单，但是往往误差过大；精度高的驱动系统其价格和结构复杂程度也随之升高。随着pcb电路板产量日益增加，研究一种性能更高，更灵活，价格更便宜的自动检测方法非常有必要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，以至少解决上述问题中的至少一个。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，包括：
4、大视野相机获取电路板的垂直高清图像作为地图图像
5、将探针倾斜贴近电路板上的目标焊点像素位置p1附近，小视野相机获取针尖处周围的近景图像，并在近景图像中标注探针的针尖像素位置p2；
6、对近景图像和地图图像进行特征匹配，获取位于近景图像和地图图像上的对应特征点，组成特征点对；
7、根据组成的特征点对求解地图图像和近景图像之间的透视变换坐标转换模型e，利用透视变换坐标转换模型e对近景图像做透视变换处理，获得转换后的近景图像，确认模型e的正确性；
8、获利用转换模型e计算近景图像中针尖像素位置p2在地图图像上的对应位置p3；
9、在地图图像上计算探针针尖位置p3和目标焊点像素位置p1之间的偏差δp；
10、控制机械臂根据相对偏差δp反向移动用以消除偏差。
11、进一步的，所述对近景图像和地图图像进行特征匹配时，使用sift特征匹配算法对近景图像和地图图像进行特征匹配。
12、进一步的，获取所述获取位于近景图像和地图图像上的匹配特征点对后，使用ransac算法对匹配结果中的特征点对进行筛选，根据筛选结果挑选出高质量特征点对。
13、进一步的，所述透视变换坐标转换模型e的表达式为：
14、
15、
16、其中，
17、(x，y)是近景图像中的特征点像素坐标；
18、(u，v)是地图图像中对应特征点像素坐标；
19、a、b、c、d、e、f、m、n、l是透视变换的参数。
20、进一步的，所述对近景图像和地图图像进行特征匹配，包括：
21、首先，定义地图图像为s1，近景图像为s2；
22、其次，利用sift算法从s1中提取特征点集合
23、再次，利用sift算法从近景图像s2中提取特征点集合
24、从次，采用sift特征匹配的方法对集合中的各sift特征点与集合中的各sift特征点进行特征匹配，获得特征匹配点对集合根据得到的特征点匹配点对集合π，获得地图图像s1中匹配成功的特征点位置集合x＝{p1,p2,...pi}和近景图像s2中匹配成功的特征点位置集合y＝{q1,q2,...qi}；
25、最后，利用ransac算法对获得的匹配点对集合进行筛选，获得高质量特征点对位置集合，并从中选取特征点相似度最优的多组特征点对，形成最优特征点对集合，用于模型求解；
26、其中：
27、表示地图图像s1的第i个匹配特征点，i为正整数，m为地图图像s1中sift特征点的个数；
28、表示近景图像s2的第i个匹配特征点，i为正整数，n为匹配区域s2中sift特征点的个数；
29、表示地图图像s1中第αi个sift特征匹配点，表示近景图像s2中的第βi个sift特征匹配点，αi和βi都为正整数，pi表示地图图像s1中第αi个sift特征匹配点的像素坐标，qi表示近景图像s2中第βi个sift特征匹配点的图像坐标；
30、其中，x′＝{p′1,p′2,...p′4}，x′表示ransac算法筛选以及择优挑选后的地图图像s1中匹配成功的特征点位置集合，y′＝{q′1,q′2,...q′4}，y′表示ransac算法筛选以及择优挑选后的近景图像s2中匹配成功的特征点的位置集合，
31、其中，p′k的具体位置表示为q′k的具体位置表示为
32、进一步的，所述求解地图图像和近景图像之间的透视变换坐标转换模型e，包括：
33、首先，对透视变换坐标转换模型e的表达式简化；
34、其次，将形成的特征点对求解透视变换坐标转换模型e，得到最终的透视变换模型e；
35、最后，根据透视变换模型e，对近景图像做透视变换处理，确认模型e的正确性。
36、进一步的，所述偏差δp为：
37、
38、其中，dx为探针针尖与目标焊点在水平方向的距离偏差，dy为探针针尖与目标焊点在竖直方向的距离偏差。
39、进一步的，本方案公开了一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，所述处理器用于执行一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
40、进一步的，本方案公开了一种服务器，包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
41、进一步的，本方案公开了一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
42、相对于现有技术，本专利技术所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法具有以下有益效果：
43、(1)本专利技术所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，利用机器视觉算法，将倾斜图像中的点映射到垂直图像中，实现倾斜姿态的视觉引导点测，优化了探针的空间排布余量，允许多探针同时点触密集焊点，提高了电路板自动检测的效率；
44、(2)本专利技术所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，利用机器视觉反馈的倾斜图像信息引导探针点测电路板，对驱动器自身的误差进行了校正，且在驱动器误差较大的情本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述对近景图像和地图图像进行特征匹配时，使用SIFT特征匹配算法对近景图像和地图图像进行特征匹配。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述求解地图图像和近景图像之间的透视变换坐标转换模型E，包括：
4.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述透视变换坐标转换模型E的表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述偏差ΔP为：
6.根据权利要求2所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，获取位于近景图像和地图图像上的匹配特征点对后，使用RANSAC算法对匹配结果中的特征点对进行筛选，根据筛选结果挑选出高质量特征点对。
7.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述对近景图像和地图图像进行特征
8.一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述权利要求1-7任一所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
9.一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
10.一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法。
...【技术特征摘要】
1.一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述对近景图像和地图图像进行特征匹配时，使用sift特征匹配算法对近景图像和地图图像进行特征匹配。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述求解地图图像和近景图像之间的透视变换坐标转换模型e，包括：
4.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述透视变换坐标转换模型e的表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，所述偏差δp为：
6.根据权利要求2所述的一种倾斜电路板焊点视觉反馈高精度点触方法，其特征在于，获取位于近景图像和地图图像上的匹配特征点对后，使用ransac算法对匹配结果中的特征点对...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾谦，索双富，徐思广，安琪，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：
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