基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像。與現(xiàn)有成像方法相比較，通過可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)配合進(jìn)行成像處理，更好的對(duì)電路板掃描成像處理。
【專利說明】基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紅外熱成像技術(shù)，尤其涉及一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法。
【背景技術(shù)】
[0002]成像系統(tǒng)所得到的圖像進(jìn)行處理，都是單一的紅外圖像處理或可見光圖象處理，由于紅外圖像系統(tǒng)的視場(chǎng)太小,無法一次性將整塊電路板成像完成,要多次成像才能采集完一塊電路板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像。
[0005]作為優(yōu)選，所述可見光視覺系統(tǒng)由可見光相機(jī)及對(duì)應(yīng)的可見光鏡頭組成，所述紅外圖像視覺系統(tǒng)由紅外相機(jī)及其紅外鏡頭搭配成。
[0006]作為優(yōu)選，所述運(yùn)動(dòng)控制接口包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相機(jī)成像靶面及鏡頭視場(chǎng)大小、工作距離進(jìn)行調(diào)整定位。
[0007]作為優(yōu)選，所述視覺算法處理模塊對(duì)掃描到的電路板圖像進(jìn)行像素級(jí)拼接。
[0008]作為優(yōu)選，所述視覺算法處理模塊的圖像拼接主要包括以下步驟，
[0009]a)圖像配準(zhǔn)，通過匹配策略，找出待拼接圖像中的模板或特征點(diǎn)在可見光參考圖像中對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定兩幅圖像之間的變換關(guān)系；
[0010]b)建立變換模型，根據(jù)模板或者圖像特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)值，從而建立兩幅圖像的數(shù)學(xué)變換模型；
[0011]c)統(tǒng)一坐標(biāo)變換，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型，將待拼接圖像轉(zhuǎn)換到參考圖像的坐標(biāo)系中，完成統(tǒng)一坐標(biāo)變換；
[0012]d)融合重構(gòu)，將帶拼接圖像的重合區(qū)域進(jìn)行融合得到拼接重構(gòu)的平滑無縫全景圖像。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)配合進(jìn)行成像處理，更好的對(duì)電路板掃描成像處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]實(shí)施例1:參見圖1，一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像，所述可見光視覺系統(tǒng)由可見光相機(jī)及對(duì)應(yīng)的可見光鏡頭組成，所述紅外圖像視覺系統(tǒng)由紅外相機(jī)及其紅外鏡頭搭配成，所述運(yùn)動(dòng)控制接口包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相機(jī)成像靶面及鏡頭視場(chǎng)大小、工作距離進(jìn)行調(diào)整定位。
[0017]所述視覺算法處理模塊對(duì)掃描到的電路板圖像進(jìn)行像素級(jí)拼接，所述視覺算法處理模塊的圖像拼接主要包括以下步驟，
[0018]a)圖像配準(zhǔn)，通過匹配策略，找出待拼接圖像中的模板或特征點(diǎn)在可見光參考圖像中對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定兩幅圖像之間的變換關(guān)系；
[0019]b)建立變換模型，根據(jù)模板或者圖像特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)值，從而建立兩幅圖像的數(shù)學(xué)變換模型；
[0020]c)統(tǒng)一坐標(biāo)變換，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型，將待拼接圖像轉(zhuǎn)換到參考圖像的坐標(biāo)系中，完成統(tǒng)一坐標(biāo)變換；
[0021]d)融合重構(gòu)，將帶拼接圖像的重合區(qū)域進(jìn)行融合得到拼接重構(gòu)的平滑無縫全景圖像。
[0022]本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)主要是視覺處理難度最高，精確地檢測(cè)定位與控制，因此對(duì)于視覺成像系統(tǒng)的標(biāo)定模塊有著較高要求，需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的畸變進(jìn)行校正，尺寸分辨率進(jìn)行標(biāo)定，以得到亞像素級(jí)的標(biāo)定精度；紅外圖像視覺系統(tǒng)由于其無法完成這些操作，只能借助可見光視覺系統(tǒng)來完成。
[0023]可見光視覺系統(tǒng)可以一次性對(duì)通信設(shè)備所有需要檢測(cè)的電路板成像，而紅外圖像視覺系統(tǒng)無法完成；通過實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，可見光視覺系統(tǒng)的成像視場(chǎng)范圍與紅外圖像視覺系統(tǒng)的成像視場(chǎng)范圍成倍率關(guān)系，通過其比例關(guān)系，再配合研發(fā)出軟件算法，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)視覺導(dǎo)航功能。當(dāng)紅外圖像視覺系統(tǒng)無法一次性對(duì)電路板成像時(shí)，通過可見光視覺系統(tǒng)成像好的圖像，計(jì)算出紅外圖像視覺系統(tǒng)的成像大小，再對(duì)本次電路板成像需要進(jìn)行幾次成像才能完成，借助機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，將紅外圖像視覺系統(tǒng)放置于機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，研發(fā)出運(yùn)動(dòng)算法，實(shí)現(xiàn)紅外圖像視覺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航，完成圖像采集，進(jìn)行電路板的紅外圖像拼接，針對(duì)需要裁減掉紅外成像多余部分，保留需要的紅外圖像。
[0024]以上對(duì)本發(fā)明所提供的基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法進(jìn)行了詳盡介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，對(duì)本發(fā)明的變更和改進(jìn)將是可能的，而不會(huì)超出附加權(quán)利要求所規(guī)定的構(gòu)思和范圍，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，其特征在于:包括系統(tǒng)初始化模塊、圖像采集控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制接口模塊和視覺算法處理模塊，所述系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)采集卡參數(shù)的設(shè)置，所述圖像采集控制模塊包括系統(tǒng)電路圖像采集卡、可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)，所述系統(tǒng)初始化模塊通過圖像采集控制模塊掃描電路板并采集數(shù)據(jù)，再將采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曈X算法處理模塊進(jìn)行成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，其特征在于:所述可見光視覺系統(tǒng)由可見光相機(jī)及對(duì)應(yīng)的可見光鏡頭組成，所述紅外圖像視覺系統(tǒng)由紅外相機(jī)及其紅外鏡頭搭配成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)控制接口包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)可見光視覺系統(tǒng)和紅外圖像視覺系統(tǒng)的相機(jī)成像靶面及鏡頭視場(chǎng)大小、工作距離進(jìn)行調(diào)整定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，其特征在于:所述視覺算法處理模塊對(duì)掃描到的電路板圖像進(jìn)行像素級(jí)拼接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于紅外熱成像原理的自動(dòng)視覺導(dǎo)航方法，其特征在于:所述視覺算法處理模塊的圖像拼接主要包括以下步驟， a)圖像配準(zhǔn)，通過匹配策略，找出待拼接圖像中的模板或特征點(diǎn)在可見光參考圖像中對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定兩幅圖像之間的變換關(guān)系； b)建立變換模型，根據(jù)模板或者圖像特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)值，從而建立兩幅圖像的數(shù)學(xué)變換模型； c)統(tǒng)一坐標(biāo)變換，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型，將待拼接圖像轉(zhuǎn)換到參考圖像的坐標(biāo)系中，完成統(tǒng)一坐標(biāo)變換； d)融合重構(gòu)，將帶拼接圖像的重合區(qū)域進(jìn)行融合得到拼接重構(gòu)的平滑無縫全景圖像。
【文檔編號(hào)】H04N5/33GK103442183SQ201310412919
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】楊先明, 李宏軍, 劉霖, 魯緒福, 劉娟秀, 李耀偉, 薛建臣, 譚良, 劉益銘, 陳鎮(zhèn)龍, 曹文田, 代君, 楊學(xué)光, 張志發(fā), 莫車生, 高彥, 李成林 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)