影像定位后的坐标转换
市面上影像比对的函数库(Library)很多www.cechina.cn,使用者可以自行选用合适的函数库。本文以下所提的系统采用Euresys公司开发的eVision EasyMatch,这是一种基于灰度相关性的图像匹配函数库,速度非常快,而且能够达到次像素(sub-pixel)精度的匹配结果。对于旋转、比率变化(缩/放)和平移等,都能精确找到模板图像(Golden Image)的位置。故本文仅对影像定位后的二维坐标产生的“位移”与“旋转”做探讨(见图1)。
遇到同
系统架构
本系统为介绍如何设计出结合“机械运动”与“计算机视觉”的自动化定位系统。
基本架构
■ GEME-3000主控制器:含HSL控制卡CONTROL ENGINEERING China版权所有,安装Windows?XP操作系统
■ 3-Axis定位平台:三菱伺服马达+滚珠螺杆
■ 运动控制器:HSL-4XMO控制模块。
■ 计算机视觉组件:使用IEEE1394 CCD采集影像www.cechina.cn,利用Euresys eVision的EasyMatch进行影像比对(Pattern Match),作定位偏移的补正计算。
系统流程
本系统为介绍如何设计出结合“机械运动”与“计算机视觉”的自动化定位系统。
系统校正
■ Mitsubishi驱动器调校:10,000 pulse/roll
■ 滚珠螺杆的螺距vs. Pulse/Roll:
■ 如,螺距=10mm/roll,10,000 pulse/roll —>1um/pulse
■ F.O.V.(Field of View)的选定:F.O.V.要大于定位点的大小,太小—>可接受的“初步定位”误差变小;太大—>因定位点影像太小,影像定位误差大。
图2:系统架构实机图
■ CCD工作距离的选定:工作距离要大于打孔顶针,以免对焦时打孔顶针撞到工件。当F.O.V.及工作距离确认后,即求出LENS & Ext. Ring。
教导作业
■ 启动系统3轴回Home,待3轴回定位后,再由人工将工件置于3轴之定位平台上并作“初步定位”;
■ 手动控制Z轴缓慢下降,使其接近定位平台上方(约0.5~1.0mm);
■ 手动控制X/Y轴CONTROL ENGINEERING China版权所有,使打孔顶针刚好在工件第一个孔位上方;再将Z轴缓慢下降,使其插入第一个孔位内。如定位不准,可以手动移动工件,使其定位更准确。
■ 精确定位后,将Z轴上升至CCD的实时影像可看到完整“定位点”后,执行下列“流程图”。
自动定位
■ 由人工将工件置于3轴定位平台上,作“初步定位”后并启动本系统;
■ 系统会驱动3轴定位平台将CCD移至定位点上方(2个不同位置),取像并利用已“教导”之标准影像做“影像比对”作业,
■ “初步定位”之偏移量(Shift X/Y)及旋转角度(Rotation Angle);
tx = GoldeXY[CCD_Find][1] - m_Find.GetCenterX();
ty = GoldeXY[CCD_Find][0] - m_Find.GetCenterY();
if (CCD_Find==0) {//第一次定位
shiftx = ZeroX - tx*Calibration;
shifty = CCD_Y - ty*Calibration;}
else { //第二次定位
dx = CCD_Locate[1][0] - tx*Calibr