專利名稱：一種rfid天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于RFID制造領(lǐng)域，更具體地，涉及ー種RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
視頻識(shí)別也即RFID技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽，是通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的通信技木。它的基本組成部分包括標(biāo)簽、閱讀器和天線，其中標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽對(duì)應(yīng)唯一的電子編碼并附著在物體上用于標(biāo)示目標(biāo)對(duì)象；閱讀器用于讀寫或?qū)懭霕?biāo)簽信息，而天線用于在標(biāo)簽與閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)。由于RFID技術(shù)無(wú)須在識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，并具備高速識(shí)別、抗惡劣環(huán)境和保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在物流、倉(cāng)儲(chǔ)管理、醫(yī)療和身份識(shí)別、食品加工，以及エ業(yè)制造過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控及質(zhì)量追蹤等多個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。在RFID設(shè)備中，天線作為主要的能量傳輸功能層，是按照射頻識(shí)別所要求的功能而設(shè)計(jì)的電子線路，其通過(guò)蝕刻、燙印或?qū)щ娪湍∷⒌确绞綄?dǎo)電銀漿或?qū)щ娞紳{布置在PVC、PC或PET天線基板上，并與面層、保護(hù)層和底層等封裝而成。天線的布線圖案的加エ質(zhì)量直接影響到標(biāo)簽與閱讀器之間能否最大程度地傳遞信號(hào)，甚至?xí)绊懙絉FID設(shè)備的正常工作運(yùn)行。常見(jiàn)的天線外觀缺陷例如包括線寬過(guò)大或過(guò)小、出現(xiàn)圖案斷線/粘連現(xiàn)象，或者存在毛刺和污點(diǎn)缺陷等。其中，毛刺和污點(diǎn)是影響天線質(zhì)量的外觀缺陷中非常常見(jiàn)的ー種。所謂毛刺，是指由于刻蝕、印刷等生產(chǎn)制造エ藝原因，天線平面內(nèi)線條單側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)的不同于設(shè)計(jì)圖案的凸起或凹陷，該現(xiàn)象可能影響到天線的電學(xué)性能、品質(zhì)因數(shù)(Q)或標(biāo)簽諧振頻率(《)，甚至造成天線線路的短路或斷路；所謂污點(diǎn)，是指除去正常的天線圖案之外，在基板上呈現(xiàn)的多余圖案。毛刺和污點(diǎn)的具體面積或偏差閾值可以根據(jù)根據(jù)RFID標(biāo)簽的種類、用途、尺寸和復(fù)雜程度來(lái)確定。目前，高精度的天線圖案檢測(cè)設(shè)備在國(guó)內(nèi)外均屬空白，現(xiàn)有技術(shù)中大部分都是由人工(人眼直接觀察天線基板印刷情況)或半人工(人眼通過(guò)攝像機(jī)屏幕觀察天線基板印刷情況)來(lái)執(zhí)行指令檢測(cè)，這樣不僅效率低、成本高，而且檢測(cè)結(jié)論的精確性和一致性難以得到保證，并極大限制了 RFID天線標(biāo)簽生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。近年隨著對(duì)檢測(cè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，也出現(xiàn)了直接對(duì)天線性能進(jìn)行檢測(cè)并給出檢測(cè)結(jié)論的天線質(zhì)量的檢測(cè)方案，即直接用讀卡器來(lái)測(cè)量天線是否合格，顯然這種方法對(duì)于未貼芯片的天線并不適用。此外，還有利用阻抗自動(dòng)匹配技術(shù)進(jìn)行測(cè)試的自動(dòng)檢測(cè)方案，如微博學(xué)報(bào)2008年8月第24卷第4期中《RFID標(biāo)簽天線測(cè)試架設(shè)計(jì)》一文中提到的檢測(cè)方案等，這些檢測(cè)方案基干天線電學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，只能檢測(cè)出天線是否合格，適用于流水化的檢測(cè)生產(chǎn)，但不能明確指出制造エ藝中存在的問(wèn)題。尤其是，對(duì)于毛刺和污點(diǎn)之類的外觀缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏有效的檢測(cè)手段，而且難以準(zhǔn)確獲知缺陷所處的具體位置。相應(yīng)地，在相關(guān)領(lǐng)域中存在對(duì)RFID天線包括毛刺和污點(diǎn)缺陷在內(nèi)的外觀缺陷檢測(cè)方式作出進(jìn)ー步改進(jìn)的技術(shù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或技術(shù)需求，本發(fā)明的目的在于提供ー種RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其能夠高效率、高準(zhǔn)確地執(zhí)行RFID天線的毛刺/污點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程，并可精確定位毛刺/污點(diǎn)缺陷所處的具體位置，由此便于實(shí)時(shí)反饋和質(zhì)量控制，同時(shí)適用于エ業(yè)化RFID的加工制造過(guò)程。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)包括攝像裝置、三自由度移動(dòng)模組、條形光源、背光光源和視覺(jué)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述攝像裝置安裝在可沿著X軸、Y軸和Z軸三個(gè)方向來(lái)回移動(dòng)的三自由度移動(dòng)模組上，并處于待檢測(cè)的RFID天線的上方，用于在其視野范圍內(nèi)對(duì)各個(gè)RFID天線分別拍攝完整的圖像；所述條形光源對(duì)稱設(shè)置在攝像裝置的兩側(cè)，所述背光光源設(shè)置在待檢測(cè)的RFID天線的下方，由此根據(jù)RFID天線基板的不同而選擇性開(kāi)啟并與攝像裝置相配合，以便執(zhí)行對(duì)天線的拍攝操作；所述視覺(jué)檢測(cè)裝置包括標(biāo)定單元、圖像獲取単元、圖像匹配単元、圖像分割単元、圖像運(yùn)算單元和連通域分析単元，其中標(biāo)定單元用于對(duì)攝像裝置所拍攝的天線圖像建立像素坐標(biāo)，并將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成同一世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；圖像獲取単元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；圖像匹配単元用于將所采集的天線圖像與天線模板圖像進(jìn)行匹配，并獲取包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息；圖像分割単元用于根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域，并結(jié)合所獲取的預(yù)對(duì)齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域；圖像運(yùn)算單元用于對(duì)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域、以及圖像分割単元所摳取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域分別執(zhí)行ニ值化處理，然后對(duì)兩者執(zhí)行圖像相減處理；連通域分析単元用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對(duì)其執(zhí)行blob分析操作，由此獲得有關(guān)毛刺和污點(diǎn)缺陷的檢測(cè)結(jié)果。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述視覺(jué)檢測(cè)裝置還包括顯示單元，用于顯示毛刺和污點(diǎn)缺陷檢測(cè)過(guò)程中的中間及最終檢測(cè)結(jié)果。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述攝像裝置為エ業(yè)CXD相機(jī)。按照本發(fā)明的另一方面，還提供了相應(yīng)的檢測(cè)方法，其特征在干，該檢測(cè)方法包括下列步驟:(a)在采用攝像裝置攝取待檢測(cè)的RFID天線圖像之前，執(zhí)行攝像裝置的標(biāo)定步驟；(b)操作三自由度移動(dòng)模組來(lái)使攝像裝置到達(dá)所需位置，并通過(guò)其與條形光源或背光光源之間的配合，對(duì)待檢測(cè)的各個(gè)RFID天線分別拍攝完整的圖像；(C)采集所拍攝的天線圖像，并將采集到的各個(gè)天線圖像分別與天線模板圖像相匹配，由此獲得包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息；(d)根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域，并結(jié)合步驟(C)所獲取的預(yù)對(duì)齊信息對(duì)天線圖像進(jìn)行調(diào)整，然后從天線圖像中樞取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域；(e)對(duì)步驟(d)所摳取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域以及天線模板圖像上的感興趣區(qū)域分別執(zhí)行ニ值化處理，接著對(duì)兩者執(zhí)行圖像相減處理；(f)對(duì)步驟(e)圖像相減處理后所獲得的殘余圖像進(jìn)行blob分析:當(dāng)blob分析后未提取到連通域區(qū)域，或者所提取的各個(gè)連通域區(qū)域面積及其總面積均在容忍閾值之內(nèi)，則判定該被檢測(cè)天線不存在毛刺污點(diǎn)缺陷；而當(dāng)blob分析后所提取的連通域區(qū)域存在單個(gè)區(qū)域面積或總面積超出容忍閾值的情形，則判定被檢測(cè)天線存在毛刺和污點(diǎn)缺陷。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(f)中，可以根據(jù)單個(gè)連通域區(qū)域的實(shí)際面積大小，來(lái)進(jìn)ー步判斷該區(qū)域?qū)儆诿袒蛭埸c(diǎn)缺陷。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(f)中，當(dāng)判定存在毛刺或污點(diǎn)缺陷時(shí)，定位該連通域區(qū)域的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)同時(shí)記錄其面積信息，由此確定被檢測(cè)天線的缺陷位置及其類型。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，當(dāng)blob分析后所提取的連通域區(qū)域總面積超出容忍閾值時(shí)，定位所有連通域區(qū)域的中心點(diǎn)象素坐標(biāo)同時(shí)取其平均值，并將該平均值作為被檢測(cè)天線的缺陷所處位置?？傮w而言，按照本發(fā)明的用于RFID天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):1、通過(guò)采用視覺(jué)檢測(cè)方式，能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確地檢測(cè)出各種不同類型的復(fù)雜天線圖案的毛刺或污點(diǎn)缺陷，并在提高檢測(cè)效率的同時(shí)能夠保證檢測(cè)結(jié)果的精確性和一致性；2、可以根據(jù)檢測(cè)需求對(duì)毛刺和污點(diǎn)容忍閾值進(jìn)行不同設(shè)定和調(diào)整，便于滿足不同生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，適用于エ業(yè)化的實(shí)際制造過(guò)程；3、整體檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作，能靈活運(yùn)用于不同基板類型的RFID田間檢測(cè)并獲取高分辨率的檢測(cè)圖像；此外，還能夠在找出毛刺/污點(diǎn)缺陷的同時(shí)，精確定位缺陷所處的具體位置及其類型，由此便于后續(xù)制造エ序中執(zhí)行相應(yīng)質(zhì)量控制和調(diào)整。


圖1是按照本發(fā)明用于RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是按照本發(fā)明的用于RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)方法的エ藝流程圖；在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1-攝像裝置2-三自由度移動(dòng)模組3-條形光源4-背光光源5-視覺(jué)檢測(cè)裝置6-機(jī)架7-待檢測(cè)天線501-標(biāo)定單元502-圖像采集單元503-圖像匹配單元504-圖像分割單元505-圖像運(yùn)算單元506-連通域分析單元507-顯示單元
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1是按照本發(fā)明用于RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，按照本發(fā)明的用于RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括攝像裝置1、三自由度移動(dòng)模組2、條形光源3、背光光源4和視覺(jué)檢測(cè)裝置5。攝像裝置I譬如為エ業(yè)相機(jī)的形式，其安裝在設(shè)置于機(jī)架6的三自由度移動(dòng)模組2上并處于作為待檢測(cè)對(duì)象的已制造RFID天線的上方，由此可以在X、Y和Z軸方向上自由移動(dòng)，并在其視野范圍內(nèi)對(duì)待檢測(cè)的各個(gè)RFID天線分別拍攝完整的圖像。為了給攝像裝置I提供拍攝圖像時(shí)所必需的光照，在攝像裝置I的前后兩側(cè)(也可以是左右兩側(cè)，其根據(jù)攝像裝置自身在三自由度移動(dòng)模組上的安裝形式而定)對(duì)稱安裝有條形光源3，并可隨攝像裝置而移動(dòng)。此外，在RFID天線的下方還設(shè)置有背光光源4，這主要是考慮到天線基板可能由不同材質(zhì)構(gòu)成:當(dāng)基板為透明基板時(shí)，可以利用背光光源4予以照明；而當(dāng)基板不透明或者透明度差時(shí)，則可以改用條形光源3予以照明。當(dāng)攝像裝置I通過(guò)與條形光源3或背光光源4的配合，對(duì)待檢測(cè)的各個(gè)RFID天線分別獲取其視野范圍內(nèi)的完整圖像之后，攝像裝置I通過(guò)數(shù)據(jù)線或無(wú)線方式將拍攝圖像傳輸給視覺(jué)檢測(cè)裝置5。該視覺(jué)檢測(cè)裝置5譬如呈計(jì)算機(jī)的形式，并包括標(biāo)定單元501、圖像采集單元502、圖像匹配單元503、圖像分隔單元504、圖像運(yùn)算單元505和連通域分析單元506。其中，標(biāo)定單元501用于對(duì)攝像裝置I所要拍攝的圖像建立像素坐標(biāo)，并將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成同一世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；圖像采集單元502用于采集攝像裝置I所拍攝的圖像；圖像匹配檢測(cè)單元503用于將圖像采集單元502所采集的各個(gè)天線圖像與天線模板圖像(標(biāo)準(zhǔn)天線圖像)進(jìn)行匹配，并獲取包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息；圖像分割單元504用于根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域(ROI, Region Of Interest),并結(jié)合所獲取的預(yù)對(duì)齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域；圖像運(yùn)算單元505用于對(duì)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域、以及圖像分割単元所摳取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域分別執(zhí)行ニ值化處理，然后對(duì)兩者執(zhí)行圖像相減操作；連通域分析單元506則用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對(duì)其執(zhí)行blob分析操作，由此提取毛刺和污點(diǎn)特性并獲得有關(guān)毛刺和污點(diǎn)缺陷的檢測(cè)結(jié)果。此外，為了便于實(shí)際操作和控制，視覺(jué)檢測(cè)裝置5還可以包括顯示單元507，該顯示単元507用于顯示毛刺和污點(diǎn)缺陷檢測(cè)過(guò)程中的中間及最終檢測(cè)結(jié)果，并可以告知操作人員具體的檢測(cè)代碼及內(nèi)容。下面，將具體描述按照本發(fā)明的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)エ藝過(guò)程。如圖2中所示，按照本發(fā)明的RFID天線毛刺和污點(diǎn)的視覺(jué)檢測(cè)方法包括以下步驟:首先，在通過(guò)攝像裝置I拍攝其視野范圍內(nèi)的RFID天線之前，執(zhí)行攝像裝置的預(yù)標(biāo)定步驟。預(yù)標(biāo)定步驟具體包括為攝像裝置所要拍攝的圖像建立像素坐標(biāo)，并將該像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成同一世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。此外,若工作參數(shù)與上次工作時(shí)的參數(shù)相比有所改變，也應(yīng)當(dāng)重新執(zhí)行預(yù)標(biāo)定步驟，糾正畸變并確保得到正確的檢測(cè)結(jié)論。接著，通過(guò)操作三自由度移動(dòng)模組2來(lái)使攝像裝置I到達(dá)期望位置，并通過(guò)與條形光源3或背光光源4的配合對(duì)各個(gè)待檢測(cè)的RFID天線拍攝其視野范圍內(nèi)的ー個(gè)完整圖像。攝像裝置I將所拍攝的整體圖像傳輸至視覺(jué)檢測(cè)裝置5，并由圖像采集單元502予以采集。接著，針對(duì)圖像獲取單元502所采集的各個(gè)天線圖像，圖像匹配單元503將采集到的各個(gè)天線圖像分別與天線模板圖像執(zhí)行圖像匹配操作，由此獲得包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移等在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息。在獲得圖像預(yù)對(duì)齊信息之后，圖像分割単元504可以根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域，并結(jié)合圖像匹配単元503所獲取的預(yù)對(duì)齊信息，對(duì)天線圖像進(jìn)行相應(yīng)旋轉(zhuǎn)和偏移調(diào)整之后，從所采集的天線圖像中扣取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域。具體而言，假設(shè)在圖像匹配中，已知圖像旋轉(zhuǎn)角0，以及起中心點(diǎn)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模版中心點(diǎn)的位移X、y，并已知模板圖像上左上角坐標(biāo)為(a，b)，區(qū)域?qū)挾群透叨确謩e為W，h的區(qū)域?yàn)镽OI區(qū)域，則將待檢測(cè)圖像旋轉(zhuǎn)-9度，并扣取左上角坐標(biāo)為(a-x，b-y)，區(qū)域?qū)挾群透叨确謩e為《，h的矩形區(qū)域?yàn)榇龣z測(cè)區(qū)域。接著，需要將所扣取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域與天線模板圖像上的ROI區(qū)域作圖像運(yùn)算處理。前期可以先對(duì)它們進(jìn)行ー些預(yù)處理，如濾波操作等，然后分別執(zhí)行ニ值化處理。接著，對(duì)兩者做圖像相減處理，由此獲得反映待檢測(cè)天線圖像與天線模板圖像區(qū)別所在的殘余圖像。最后，連通域分析単元506提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對(duì)其執(zhí)行blob分析操作，根據(jù)檢查到的連通域數(shù)量和連通域面積，由此確定是否存在毛刺和污點(diǎn)缺陷并給出檢測(cè)結(jié)果。通常來(lái)說(shuō)，若提取到的blob區(qū)域面積Bi在容忍范圍內(nèi)(通常容忍范圍需要根據(jù)檢測(cè)精確度和檢測(cè)需求確定，如篩選條件為ai ( afflax, Bfflax為每個(gè)blob區(qū)域在檢測(cè)中所能容忍的最大面積)且blob區(qū)域總面積在容忍范圍內(nèi)(通常容忍范圍需要根據(jù)檢測(cè)精確度和檢測(cè)需求確定，如篩選條件為E Bi く Afflax, Afflax為所有以blob區(qū)域面積總和在檢測(cè)中所能容忍的最大面積)，則認(rèn)為該天線的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不存在毛刺或污點(diǎn)缺陷。若檢測(cè)到某個(gè)blob區(qū)域的面積&1超過(guò)了容忍范圍(も>&_)，則定位該blob區(qū)域中心點(diǎn)像素坐標(biāo)值(m，n)，并記錄其面積信息を，通過(guò)該中心坐標(biāo)值信息(m，n)和面積信息，可知原待檢測(cè)圖像的某坐標(biāo)處存在面積為^的毛刺或污點(diǎn)缺陷；此外，若blob區(qū)域總面積Eち超過(guò)了容忍范圍(E ai>Afflax)，同樣認(rèn)為其存在毛刺或污點(diǎn)缺陷，并取所有blob區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)平均值定位為缺陷存在的位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)包括攝像裝置、三自由度移動(dòng)模組、條形光源、背光光源和視覺(jué)檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述攝像裝置安裝在可沿著X軸、Y軸和Z軸三個(gè)方向來(lái)回移動(dòng)的三自由度移動(dòng)模組上，并處于待檢測(cè)的RFID天線的上方，用于在其視野范圍內(nèi)對(duì)各個(gè)RFID天線分別拍攝完整的圖像； 所述條形光源對(duì)稱設(shè)置在攝像裝置的兩側(cè)，所述背光光源設(shè)置在待檢測(cè)的RFID天線的下方，由此根據(jù)RFID天線基板的不同而選擇性開(kāi)啟并與攝像裝置相配合，以便執(zhí)行對(duì)天線的拍攝操作； 所述視覺(jué)檢測(cè)裝置包括標(biāo)定單元、圖像獲取単元、圖像匹配単元、圖像分割単元、圖像運(yùn)算單元和連通域分析単元，其中標(biāo)定單元用于對(duì)攝像裝置所拍攝的天線圖像建立像素坐標(biāo)，并將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成同一世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；圖像獲取単元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；圖像匹配単元用于將所采集的天線圖像與天線模板圖像進(jìn)行匹配，并獲取包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息；圖像分割単元用于根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域，并結(jié)合所獲取的預(yù)對(duì)齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域；圖像運(yùn)算單元用于對(duì)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的感興趣區(qū)域、以及圖像分割単元所摳取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域分別執(zhí)行ニ值化處理，然后對(duì)兩者執(zhí)行圖像相減處理；連通域分析単元用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對(duì)其執(zhí)行blob分析操作，由此獲得有關(guān)毛刺和污點(diǎn)缺陷的檢測(cè)結(jié)果
2.按權(quán)利要求1所述的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺(jué)檢測(cè)裝置還包括顯示單元，用于顯示毛刺和污點(diǎn)缺陷檢測(cè)過(guò)程中的中間及最終檢測(cè)結(jié)果。
3.按權(quán)利要求1或2所述的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像裝置優(yōu)選為エ業(yè)CCD相機(jī)。
4.一種用于對(duì)RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷執(zhí)行視覺(jué)檢測(cè)的方法，其特征在干，該方法包括下列步驟: Ca)在采用攝像裝置攝取待檢測(cè)的RFID天線圖像之前，執(zhí)行攝像裝置的標(biāo)定步驟； (b)操作三自由度移動(dòng)模組來(lái)使攝像裝置到達(dá)所需位置，并通過(guò)其與條形光源或背光光源之間的配合，對(duì)待檢測(cè)的各個(gè)RFID天線分別拍攝完整的圖像； (c)采集所拍攝的天線圖像，并將采集到的各個(gè)天線圖像分別與天線模板圖像相匹配，由此獲得包括旋轉(zhuǎn)角度、中心點(diǎn)位移在內(nèi)的預(yù)對(duì)齊信息； (d)根據(jù)天線模板圖像上預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域，并結(jié)合步驟(C)所獲取的預(yù)對(duì)齊信息對(duì)天線圖像進(jìn)行調(diào)整，然后從天線圖像中樞取與感興趣區(qū)域相對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域； Ce)對(duì)步驟(d)所摳取的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域以及天線模板圖像上的感興趣區(qū)域分別執(zhí)行ニ值化處理，接著對(duì)兩者執(zhí)行圖像相減處理； (f)對(duì)步驟(e)圖像相減處理后所獲得的殘余圖像進(jìn)行blob分析:當(dāng)blob分析后未提取到連通域區(qū)域，或者所提取的各個(gè)連通域區(qū)域面積及其總面積均在容忍閾值之內(nèi)，則判定該被檢測(cè)天線不存在毛刺污點(diǎn)缺陷；而當(dāng)blob分析后所提取的連通域區(qū)域存在單個(gè)區(qū)域面積或總面積超出容忍閾值的情形，則判定被檢測(cè)天線存在毛刺和污點(diǎn)缺陷。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(f)中，可以根據(jù)單個(gè)連通域區(qū)域的實(shí)際面積大小，來(lái)進(jìn)ー步判斷該區(qū)域?qū)儆诿袒蛭埸c(diǎn)缺陷。
6.按權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步驟(f)中，當(dāng)判定存在毛刺或污點(diǎn)缺陷時(shí)，定位該連通域區(qū)域的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)同時(shí)記錄其面積信息，由此確定被檢測(cè)天線的缺陷位置及其類型。
7.按權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在干，當(dāng)blob分析后所提取的連通域區(qū)域總面積超出容忍閾值時(shí)，定位所有連通域區(qū)域的中心點(diǎn)象素坐標(biāo)同時(shí)取其平均值，井將該平均值作為被檢測(cè)天線 的缺陷所處位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于對(duì)RFID天線毛刺和污點(diǎn)缺陷執(zhí)行視覺(jué)檢測(cè)的方法，包括對(duì)攝像裝置執(zhí)行標(biāo)定之后，通過(guò)其與條形或背光光源的配合，對(duì)待檢測(cè)的各個(gè)RFID天線拍攝圖像；采集所拍攝的天線圖像并將其與天線模板圖像相匹配以獲得預(yù)對(duì)齊信息；根據(jù)天線模板圖像上的ROI區(qū)域并結(jié)合預(yù)對(duì)齊信息，從天線圖像中扣取對(duì)應(yīng)的毛刺和污點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域；對(duì)所摳取檢測(cè)區(qū)域和ROI區(qū)域分別執(zhí)行二值化處理，然后執(zhí)行圖像相減處理；對(duì)相減處理后的殘余圖像執(zhí)行blob分析，由此判定毛刺和污點(diǎn)缺陷結(jié)果。本發(fā)明還公開(kāi)了相應(yīng)的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)本發(fā)明，能夠高效率、高準(zhǔn)確地執(zhí)行RFID天線的毛刺/污點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程，并可精確定位缺陷所處位置，因而尤其適用于工業(yè)化RFID的加工制造過(guò)程。
文檔編號(hào)G01N21/88GK103091331SQ20131001125
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者陳建魁, 鐘強(qiáng)龍, 楊航 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)