MV視覺軟件包攝像機(jī)標(biāo)定模塊設(shè)計(jì)與算法研究.pdf

1、IC(IntegratedCircuit)封裝設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化是國(guó)家“十二五”計(jì)劃提出的重大戰(zhàn)略方向。高速機(jī)器視覺算法作為IC封裝設(shè)備中的關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外廠商壟斷,國(guó)家02科技重大專項(xiàng)提出開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并在典型設(shè)備上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的MV視覺軟件包。攝像機(jī)標(biāo)定是其核心模塊之一,廣泛應(yīng)用于視覺定位、視覺測(cè)量中。從軟件和算法的角度研究了MV視覺軟件包攝像機(jī)標(biāo)定模塊的設(shè)計(jì),主要工作如下:
　　針對(duì)典型IC封裝設(shè)備視覺系統(tǒng)的功能

2、需求分析,結(jié)合MV視覺軟件包內(nèi)部的功能模塊劃分,從外部接口和內(nèi)部開發(fā)兩個(gè)層次對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定模塊進(jìn)行了功能劃分;針對(duì)典型IC封裝設(shè)備視覺系統(tǒng)的綜合性能要求,設(shè)計(jì)了攝像機(jī)標(biāo)定模塊的性能指標(biāo)。根據(jù)功能細(xì)分和性能指標(biāo)設(shè)計(jì)的結(jié)果,對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定模塊進(jìn)行了軟件總體設(shè)計(jì),包括:架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)流與調(diào)用關(guān)系設(shè)計(jì)、通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及用戶接口函數(shù)設(shè)計(jì),保證了攝像機(jī)標(biāo)定模塊的系統(tǒng)重用性、可擴(kuò)展性和可靠性。
　　針對(duì)傳統(tǒng)算法對(duì)靶標(biāo)擺放位置要

3、求過高、無法滿足IC封裝設(shè)備在線、自動(dòng)運(yùn)行要求的應(yīng)用缺陷,提出了一種基于Delaunay三角剖分的特征點(diǎn)信息自動(dòng)提取算法。該算法聯(lián)合面積和相對(duì)圓度兩個(gè)判斷條件剔除因靶標(biāo)擺放不當(dāng)及噪聲等因素引入的干擾區(qū)域,沿用了基于橢圓方程最小二乘擬合的特征點(diǎn)圖像坐標(biāo)計(jì)算方法,并利用有效Delaunay剖分三角形的性質(zhì)建立四鄰域信息查詢表,最終遞歸搜索完成特征點(diǎn)圖像坐標(biāo)與網(wǎng)格坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)。仿真圖像與實(shí)際圖像實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)后的特征點(diǎn)信息提取算法使得IC封裝設(shè)

4、備可以在不停機(jī)、不加入人工干預(yù)的情況下完成攝像機(jī)在線標(biāo)定。
　　針對(duì)傳統(tǒng)二維攝像機(jī)標(biāo)定計(jì)算算法系統(tǒng)誤差的來源與分布特點(diǎn),分別提出了一種基于分區(qū)域多項(xiàng)式最小二乘擬合的算法和一種基于Delaunay剖分三角形內(nèi)插值的簡(jiǎn)化算法。前者相比于傳統(tǒng)算法在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境以及極端圖像變形環(huán)境下都具有更高的標(biāo)定計(jì)算精度,適用于高端設(shè)備,后者在簡(jiǎn)化了標(biāo)定計(jì)算的實(shí)現(xiàn)并在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境下具有與傳統(tǒng)算法相同的標(biāo)定計(jì)算精度,適用于低端設(shè)備。IC封裝設(shè)備應(yīng)用效果實(shí)