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康耐视——电子产品制造业的旗舰GPS

为了实现高成品率,电子硬件及OLED(有机发光二极管)和LCD(液晶显示器)显示器制造商需要在他们的装配线上配备极高准确度和精确度的自动化设备。由于在微型电子产品的世界里,符合规格的产品百分比取决于精确的部件放置,因此只有机器视觉能够以符合需求的精确度和速度去定位、对位和引导这些部件,最终帮助各大电子产品制造商实现他们的生产目标。


自1986年以来,康耐视一直为OEM制造商和机器制造商提供行业领先的机器视觉解决算法(包括极其精确的图像处理和物体定位算法),去解决他们的各种复杂应用,如图1。 


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图1 | 康耐视行业领先的机器视觉技术能够处理电子硬件和显示器制造领域的复杂特征定位、元件对位和标定应用。



对于OLED和LCD显示器制造商而言,物体定位会非常具有挑战性,他们需要处理比所制造的整体设备小若干数量级的关键尺寸。

与总表面积相比,基准点、 边线以及其他OLED和LCD面板常见的特征显得非常小。多个微观层需要精确对位,而元件变化性、位置不确定性和环境限制等因素可能会使精确对位变得更加困难。 

庆幸的是,康耐视已经在业界率先取得了一系列物体定位算法进步,这些算法重新定义了电子产品OEM制造商和显示器制造商处理物体定位的方式。

康耐视在市场上率先推出了基于归一化相关且商业上具有可行性的“搜索”技术,帮助推动了过去的Blob分析和二进制模板匹配算法。这一创新为康耐视后来在几何图案定位和线条与边线定位算法领域取得突破以及推出专利的标定技术奠定了基础。




好,下面就由小编来让你们见识一下

康耐视在物体定位领域中有多大的能耐吧~

提供先进的搜索算法—PatMax


1997年,在经过四年的大量开发之后,康耐视推出了 PatMax®,这是业界首套适用于机器视觉应用的几何图案搜索算法。几何图案匹配算法使用几何形状来表示物体,不受阴影和离散网格的影响,从而克服了归一化相关算法的局限性(图2)。


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图2 | PatMax使用几何图案匹配来了解物体的几何特征,并在目标图像中搜索相似形状。尽管存在旋转、角度、尺寸和照明变化,PatMax也仍然能够定位物体。



PatMax几何图案匹配算法提供众多创新的物体定位功能,包括:


▪ 恢复了容忍方向和尺寸变化并对这些变化进行测 量的能力;

▪ 保持了归一化相关算法的速度、可靠性、易于培训和通用性等优点,而特殊用途的图案定位算法 通常会失去这些优点;

▪ 增添了容忍严重阴影变化的能力;

▪ 显著提高了精确度(可达1/40像素),特别是在方向和尺寸发生变化或者背景干扰妨碍或限制归一化相关方法使用的情况下(图3);

▪ 提供详细的缺陷数据用于检测,而且不受方向、尺寸和阴影变化的影响。



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图3 | 即使存在变化因素,PatMax也能够精确定位棘手的基准点图案,并将参考模型与生产目标进行匹配。




由于几何图案搜索方法是用于定位显示器、装配件以及其他电子部件的关键特征、图案和基准点的最佳方法,因此现在整个电子产品制造流程都使用基于几何图案搜索的机器视觉系统来解决各种应用(包括电极和OLED屏幕有机层的对位、模块装配期间电子部件和粘合剂的精确放置等)。

虽然机器视觉市场上有其他的几何图案定位算法,但凭借性能卓越性、可靠性和精确性,来自康耐视的PatMax仍然是电子产品对位应用的不二之选。


在边线和线条特征定位的重大突破—LineMax


虽然PatMax经过专门设计,可以帮助电子产品制造商定位关键基准点和图案,用于后续操作,但OLED 面板和模块通常需要不同类型的特征提取工具:在众多的边线和线条中间定位正确的线条或边线。为了以所需的10 μm精度对位所有层,机器视觉系统通常必须在存在噪音且对比度较低的成像条件下从多个边线或线条中选出一个可见的边线或线条。

对于线条特征界限清晰的良好场景,一些简化的边线和线条定位工具也能够提供良好的定位效果。然而,如果场景中存在背景干扰,而且对比度较低,这些方法在LCD和OLED显示器制造操作中通常会失败。为了解决这些挑战, 康耐视基于PatMax技术开发了一种性能卓越的全新特征定位算法,称为“LineMax”——这是一项突破性技术,能够在这些棘手的条件下精确定位线条。 LineMax技术使用随机样本共识(RANSAC)迭代算法来采集图像样本,定位图像中的小边特征,然后定位统计上与目标线条最佳拟合的线条(图4)。 


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图4  | PatMax使用几何图案匹配来了解物体的几何特征,并在目标图像中搜索相似形状。即使存在旋转、角度、尺寸或是照明变化,PatMax也仍然能够定位物体。


专利的手眼标定方法——自动标定和超级标定 



在OLED和LCD显示器生产过程中,有多个流程步骤需要高精度对位。为了实现非常高的对位精度,至关重要的一点是建立所有相机之间的空间关系以及确保相机坐标系与运动系统坐标系之间的一致性。同样重要的一点是处理机械定位系统固有的系统误差,比如歪斜、缩放、弯曲和滞后等误差,因为这些误差可能会导致定位不准确(图5)。


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图5 | 康耐视的精确标定技术可以纠正镜头失真和强透视畸变,对运动平台误差进行补偿,并且能够实现高于5 μm的精确度。


传统的方法需要专家参与,并且需要花费大量时间对这一设置进行微调,以实现所需的精确度。这在大规模部署过程中尤其具有挑战性。

然而,康耐视的自动手眼标定(自动标定)和超级标定技术经过专门设计,能够解决这些挑战——


1自动标定技术:

操作员只需点击一下按钮便可执行标定,从而最大限度地减少了操作员的干预。此过程涉及将专利的标定塊放置到材料处理系统上,然后通过预先确定的位置模式移动标定塊,并计算和确定运动系统与所有相机之间的一致性。独特的标定塊和带编码的距离标记工具提供真正的实际测量,以对运动系统误差作出补偿。通过使该过程自动化,自动标定技术可以帮助技术人员节省大量时间,并提供一致的对位装置,以确保在许多设备上都实现高度的精确性。

2超级标定技术:

可以进一步纠正运动系统的非线性误差,提供最高的精确性,并且在许多情况下都能够实现一步对位,从而提高生产量。



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