本發(fā)明涉及一種圖像識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在柔性電路板(FPC)的測(cè)量系統(tǒng)中，為了提高效率，同時(shí)測(cè)量多片F(xiàn)PC是很常見的做法。在測(cè)量前，需要先自動(dòng)判斷被測(cè)產(chǎn)品的數(shù)量，如果判斷該工位放置產(chǎn)品，則自動(dòng)啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的通道，如果判斷該工位沒有放置產(chǎn)品，則相對(duì)應(yīng)的通道就不開啟。如果無法正確判斷產(chǎn)品，會(huì)造成不需要測(cè)量的工位啟動(dòng)了測(cè)量，從而測(cè)量失敗，影響測(cè)量通過率，影響生產(chǎn)線效率，或者會(huì)使需要測(cè)量的工位沒有啟動(dòng)測(cè)量，造成產(chǎn)品測(cè)量遺漏，在這種情況下，有可能要暫停測(cè)量，手動(dòng)開啟通道。

目前行業(yè)內(nèi)基本都是通過購買標(biāo)準(zhǔn)傳感器來檢測(cè)產(chǎn)品是否放置于工位上，每一工位對(duì)應(yīng)一部標(biāo)準(zhǔn)傳感器。因此，若同時(shí)測(cè)量的柔性電路板越多，所需要的傳感器也越多，會(huì)造成測(cè)量成本升高，并且傳感器的價(jià)格較昂貴，因此不適合使用于大批量測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別方法及其系統(tǒng)，具有有效識(shí)別產(chǎn)品是否放置于指定的預(yù)定區(qū)域上的特點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別方法，包括以下步驟：

采集用于放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的至少部分灰度圖像，處理灰度圖像并生成灰度數(shù)據(jù)，使用預(yù)設(shè)的閾值與灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到預(yù)定區(qū)域是否放置有產(chǎn)品的結(jié)果。

進(jìn)一步地，處理灰度圖像并生成灰度數(shù)據(jù)的步驟包括：

識(shí)別灰度圖像的每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

檢測(cè)識(shí)別的每一像素點(diǎn)的灰度值。

進(jìn)一步地，使用預(yù)設(shè)的閾值與灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到預(yù)定區(qū)域是否放置有產(chǎn)品的結(jié)果的步驟包括：

將每一點(diǎn)的灰度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值比較，灰度值在閾值范圍內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)目為a；

代入公式：x＝a/S，其中S為像素點(diǎn)總數(shù)，若x>0，則得到預(yù)定區(qū)域放置有產(chǎn)品的結(jié)論，若x＝0，則得到預(yù)定區(qū)域沒有放置產(chǎn)品的結(jié)論。

進(jìn)一步地，檢測(cè)識(shí)別的每一像素點(diǎn)的灰度值的步驟還包括：通過調(diào)整識(shí)別容差值控制識(shí)別灰度值的靈敏度。

進(jìn)一步地，預(yù)設(shè)的灰度閾值y的范圍為0<y<255。

進(jìn)一步地，在采集用于放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的至少部分灰度圖像的步驟中，使用攝像裝置采集灰度圖像。

進(jìn)一步地，在具有能照亮用于放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的光源的條件下使用攝像裝置采集灰度圖像。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別系統(tǒng)，至少包括：

攝像裝置，用于采集放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的至少部分灰度圖像；

處理器，處理器與攝像裝置連接，處理器用于處理灰度圖像并生成灰度數(shù)據(jù)，并使用預(yù)設(shè)的閾值與灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到預(yù)定區(qū)域是否放置有產(chǎn)品的結(jié)果。

進(jìn)一步地，處理器包括：

識(shí)別模塊，用于識(shí)別灰度圖像的每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)識(shí)別的每一像素點(diǎn)的灰度值；

對(duì)比模塊，用于將每一點(diǎn)的灰度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值比較，從而得到預(yù)定區(qū)域是否放置產(chǎn)品的結(jié)論；

識(shí)別模塊、檢測(cè)模塊和對(duì)比模塊依次電性連接。

進(jìn)一步地，處理器還包括調(diào)整模塊，調(diào)整模塊與檢測(cè)模塊電性連接，調(diào)整模塊用于調(diào)整識(shí)別容差值，以控制識(shí)別灰度值的靈敏度。

本發(fā)明采用了將預(yù)定位置的灰度圖像與預(yù)設(shè)的閾值相比較得出產(chǎn)品是否放置在預(yù)定位置的結(jié)論的方法，該方法只需要設(shè)置采集圖像的攝像裝置和處理圖像的處理器就可以達(dá)到判斷產(chǎn)品是否放置在預(yù)定位置的效果，因此簡單易操作，且配置成本較低，每一產(chǎn)品的工位配置一部攝像裝置，當(dāng)需要大批量測(cè)量時(shí)只需要增加攝像裝置即可。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的方法的一種實(shí)施例的示意框圖；

圖2為本發(fā)明中的系統(tǒng)的一種實(shí)施例使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中的處理器的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明提供了一種基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別方法，包括以下步驟：

S1、采集用于放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的灰度圖像。可采集產(chǎn)品的部分圖像或全部圖像?？墒褂脭z像裝置采集產(chǎn)品灰度圖像，攝像裝置在拍攝前需要將圖像模式調(diào)設(shè)為灰度模式。通常一個(gè)工位設(shè)置一部攝像裝置。實(shí)際應(yīng)用中，以FPC舉例，通常將FPC放置在平板上中，在平板上設(shè)置通孔，透過通孔可以觀察到FPC，為加強(qiáng)識(shí)別的效率，可以將FPC的識(shí)別碼，比如二維碼或條形碼或產(chǎn)品型號(hào)信息等具有明顯標(biāo)示的圖案與通孔對(duì)應(yīng)，那么攝像裝置就會(huì)采集具有上述明顯標(biāo)示圖案的灰度圖像。在另一實(shí)施例當(dāng)中，還可以將FPC放置在框架上，攝像裝置位于FPC的下方，并將鏡頭往上，對(duì)準(zhǔn)框架并拍攝整塊FPC的圖像。

為了更有效地采集灰度圖像，攝像裝置可以開啟閃光燈模式，也可以在產(chǎn)品或攝像裝置的周圍設(shè)置至少一個(gè)光源，以增加拍攝環(huán)境的明亮度。

S2、處理灰度圖像并生成灰度數(shù)據(jù)。通常使用處理器對(duì)灰度圖像進(jìn)行處理和比較，若干部攝像裝置可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸或有線傳輸?shù)姆绞綄⒒叶葓D像傳輸至處理器中，因此只需要一部處理器就可處理采集到的大批量數(shù)據(jù)。具體步驟包括：

S21、識(shí)別灰度圖像的每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

S22、檢測(cè)識(shí)別的每一像素點(diǎn)的灰度值。其中，可以通過調(diào)整識(shí)別容差值控制識(shí)別灰度值的靈敏度。若設(shè)置的容差值越小，其檢測(cè)得到的灰度值靈敏度越低，若設(shè)置的容差值越大，其檢測(cè)得到的灰度值靈敏度越高。在環(huán)境的明亮度不足的情況下，拍攝的圖像有可能會(huì)出現(xiàn)噪點(diǎn)，從而影響實(shí)際的圖像灰度，因此可通過降低容差值來解決該問題。在產(chǎn)品的表面灰度值無明顯差別的情況下，處理器很有可能判斷為無產(chǎn)品，因此可提高容差值，提高檢測(cè)的靈敏度，減少誤判的概率。

S3、使用預(yù)設(shè)的閾值與灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到預(yù)定區(qū)域是否放置有產(chǎn)品的結(jié)果。具體步驟包括：

S31、將每一點(diǎn)的灰度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值比較，灰度值在閾值范圍內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)目為a。預(yù)設(shè)的灰度閾值是先進(jìn)行測(cè)試得到的數(shù)據(jù)。比如需要測(cè)量某一批次的FPC，取出樣品放置于預(yù)定區(qū)域中，并且記錄下拍攝環(huán)境的亮度，采集在不同拍攝環(huán)境和樣品放置位置和拍攝角度的灰度圖像數(shù)據(jù)，以及在相同條件下采集無放置產(chǎn)品時(shí)預(yù)定區(qū)域的灰度圖像作為對(duì)照組，并處理得到灰度數(shù)據(jù)后，計(jì)算平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)、方差和標(biāo)準(zhǔn)差等，利用統(tǒng)計(jì)分析方法分析，比如回歸方程或正態(tài)分布模型等，確定灰度閾值范圍。預(yù)設(shè)的灰度閾值y的最大范圍值為0<y<255，其中不考慮環(huán)境亮度或?qū)φ战M數(shù)據(jù)等影響。實(shí)際應(yīng)用中，灰度閾值的范圍小于0<y<255，若對(duì)照組的灰度為0，灰度閾值可以是0.1≤y<255，若對(duì)照組的灰度為255，則可以是0<y<250。

S32、代入公式進(jìn)行分析。將步驟S31得到的a代入公式x＝a/S中，其中S為像素點(diǎn)總數(shù)，若x>0，則得到預(yù)定區(qū)域放置有產(chǎn)品的結(jié)論，若x＝0，則得到預(yù)定區(qū)域沒有放置產(chǎn)品的結(jié)論。

S4、輸出結(jié)果。在本實(shí)施例中，測(cè)量得到的結(jié)果需要控制工位通道開關(guān)，因此還包括步驟S5。

S5、結(jié)果反饋。將結(jié)果反饋到控制器中，控制器控制工位通道的開關(guān)。

在其他的實(shí)施例中，為了識(shí)別產(chǎn)品是否擺放是否到位，還可以將到位時(shí)的灰度值數(shù)據(jù)設(shè)置為預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)?；叶戎禂?shù)據(jù)包括像素點(diǎn)坐標(biāo)和每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值。如果檢測(cè)到的灰度值數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)不相同，則說明產(chǎn)品擺放不到位，將信息反饋到控制器中，控制器可控制機(jī)械手矯正放位。

請(qǐng)參見圖2，本發(fā)明還提供了一種基于圖像的產(chǎn)品識(shí)別系統(tǒng)，至少包括：

攝像裝置1，用于采集放置產(chǎn)品的預(yù)定區(qū)域的至少部分灰度圖像。攝像裝置1可以是普通相機(jī)或者電腦攝像頭或者針孔攝像頭等。攝像裝置1在拍攝前需要將圖像模式調(diào)設(shè)為灰度模式。通常一個(gè)工位3設(shè)置一部攝像裝置1。為了更有效地采集灰度圖像，攝像裝置1可以開啟閃光燈模式，或者在產(chǎn)品的周圍設(shè)置至少一個(gè)光源，以增加拍攝環(huán)境的明亮度。

處理器2，處理器2與攝像裝置1之間可通過電性連接或網(wǎng)絡(luò)連接的方式連接。網(wǎng)絡(luò)連接可以是因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或虛擬專用網(wǎng)等，也可以使用WIFI等無線連接。處理器2可以是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的處理器2，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦或工作站。除了處理器2，還可包括用于將灰度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其中的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器可包括磁介質(zhì)、光學(xué)介質(zhì)、RAM或ROM等。還可包括用于顯示輸出結(jié)果的顯示器。

處理器2用于處理灰度圖像并生成灰度數(shù)據(jù)，并使用預(yù)設(shè)的閾值與灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到預(yù)定區(qū)域是否放置有產(chǎn)品的結(jié)果。請(qǐng)參見圖3，處理器2包括識(shí)別模塊21、檢測(cè)模塊22和對(duì)比模塊23。其中識(shí)別模塊21用于識(shí)別灰度圖像的每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，檢測(cè)模塊22用于檢測(cè)識(shí)別的每一像素點(diǎn)的灰度值，對(duì)比模塊23，用于將每一點(diǎn)的灰度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值比較，從而得到預(yù)定區(qū)域是否放置產(chǎn)品的結(jié)論。識(shí)別模塊21接收攝像裝置1采集的灰度圖像并且識(shí)別像素點(diǎn)的坐標(biāo)，得到每個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，識(shí)別模塊21把灰度圖像以及識(shí)別的坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸至檢測(cè)模塊22，檢測(cè)模塊22對(duì)灰度圖像進(jìn)行灰度值檢測(cè)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)和檢測(cè)得到的灰度值對(duì)應(yīng)起來，檢測(cè)模塊22將上述數(shù)據(jù)傳輸至對(duì)比模塊23，對(duì)比模塊23將灰度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值對(duì)比，如果灰度值均超過灰度閾值，就可得到預(yù)定區(qū)域沒有放置產(chǎn)品的結(jié)論，如果至少有一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值沒有超過灰度閾值，就可得到預(yù)定區(qū)域放置產(chǎn)品的結(jié)論。還可以通過設(shè)置預(yù)設(shè)灰度值或預(yù)設(shè)灰度值閾值來判斷產(chǎn)品是否擺放到位。

優(yōu)選地，處理器2還包括調(diào)整模塊24，調(diào)整模塊24與檢測(cè)模塊22電性連接，調(diào)整模塊24用于調(diào)整識(shí)別容差值，以控制識(shí)別灰度值的靈敏度。

本發(fā)明不僅可以在FPC的測(cè)量中應(yīng)用，也可以應(yīng)用于其他領(lǐng)域，比如物流運(yùn)輸領(lǐng)域等。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。