專(zhuān)利名稱(chēng)：一種rfid天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其方法
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天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
視頻識(shí)別也即RFID技術(shù)，又稱(chēng)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(xiě)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(xiě)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。然而，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。相應(yīng)地，在相關(guān)領(lǐng)域中存在對(duì)RFID天線的質(zhì)量檢測(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天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其方法，其通過(guò)以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作的方式來(lái)對(duì)RFID天線的線寬、斷線/粘連以及毛刺/印刷污染等重點(diǎn)因素進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，能夠高效率、高準(zhǔn)確性地獲知RFID天線的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，并便于實(shí)時(shí)反饋和質(zhì)量控制，因而尤其適用于エ業(yè)化RFID的加エ制造過(guò)程。按照本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種RFID天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在干，該外觀缺陷檢測(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，其中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)拍攝天線的圖像；所述條形光源對(duì)稱(chēng)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、邊緣檢測(cè)單元、線寬測(cè)量単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；所述圖像獲取單元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；所述邊緣檢測(cè)單元用于對(duì)所采集的整體圖像執(zhí)行邊緣檢測(cè)，并獲取該圖像中的RFID天線數(shù)量及其各自所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息；所述線寬測(cè)量單元用于對(duì)所采集圖像中的各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域，并分別測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較；所述連通域分析単元用于從所采集圖像中獲取各個(gè)天線的單獨(dú)圖像，并執(zhí)行ニ值化處理及blob分析以獲得有關(guān)圖案斷線和/或粘連的檢測(cè)結(jié)果，或是將各個(gè)天線的圖像與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像匹配相減后再執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，由此獲得有關(guān)毛刺和/或印刷污染的檢測(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，用于顯示外觀缺陷檢測(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)行攝像裝置的預(yù)標(biāo)定步驟；(b)通過(guò)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)的ー個(gè)或多個(gè)RFID天線拍攝其圖像；(c)采集所拍攝的圖像，并對(duì)其執(zhí)行邊緣檢測(cè)，然后將符合檢測(cè)條件也即邊緣檢測(cè)長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)天線相符的邊緣中心點(diǎn)定為待檢測(cè)天線的中心點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)符合檢測(cè)條件的邊緣中心點(diǎn)個(gè)數(shù)以獲得該檢測(cè)圖像內(nèi)的RFID天線數(shù)量，井分別記錄各個(gè)天線有關(guān)長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息；(d)根據(jù)エ況需求，選擇性執(zhí)行以下檢測(cè)步驟中的至少ー項(xiàng)，并當(dāng)其中任意ー項(xiàng)檢測(cè)步驟不符合要求時(shí)，判定所對(duì)應(yīng)的RFID天線質(zhì)量不合格(dl)線寬檢測(cè)對(duì)檢測(cè)圖像中各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域，并測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較；(d2)斷線/粘連檢測(cè)根據(jù)邊緣檢測(cè)后所獲得的有關(guān)各個(gè)RFID天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息，分別獲取各個(gè)天線的単獨(dú)圖像并對(duì)其執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，然后根據(jù)它的黑、白連通域數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黑、白連通域數(shù)量相比較，由此判定是否發(fā)生圖案斷線和/或粘連現(xiàn)象；(d3)毛刺/印刷污染檢測(cè)根據(jù)邊緣檢測(cè)后所獲得的有關(guān)各個(gè)RFID天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息，分別獲取各個(gè)天線的單獨(dú)圖像，并將其與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像匹配相減后執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，然后根據(jù)黑色區(qū)域的存在情況及其面積信息，由此判定是否產(chǎn)生毛刺和/或印刷污染。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(b)中，采用エ業(yè)CXD相機(jī)來(lái)對(duì)待檢測(cè)的ー個(gè)或多個(gè)RFID天線拍攝圖像。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(d2)中，若待檢測(cè)天線圖像的黑、白連通域的數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黑、白連通域數(shù)量相等，則認(rèn)為不存在圖案斷線粘連現(xiàn)象；否則，則判定該單個(gè)圖像所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(d2)中，若待檢測(cè)天線圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)多于標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)少于后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則判定該天線存在圖案粘連現(xiàn)象；若待檢測(cè)天線圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)少于標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)多余后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則判定該天線存在圖案斷線現(xiàn)象。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(d3)中，若不存在黒色區(qū)域，或者雖然存在黒色區(qū)域但其實(shí)際面積均處于容忍范圍之內(nèi)，則判定不存在毛刺或打印污染；若存在黒色區(qū)域并且該黒色區(qū)域的實(shí)際面積超出所設(shè)定的容忍閾值，則判定存在毛刺或打印污染。作為進(jìn)ー步優(yōu)選地，在步驟(d3)中，可以根據(jù)所述黑色區(qū)域的實(shí)際面積大小，來(lái)進(jìn)一歩判斷該區(qū)域?qū)儆诿袒虼蛴∥廴??？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)采用先邊緣檢測(cè)定位再進(jìn)行局部缺陷分析的質(zhì)量檢測(cè)方式，能夠適應(yīng)各種不同的復(fù)雜天線圖案的檢測(cè)，并有助于提高檢測(cè)效率的同時(shí)保證檢測(cè)結(jié)果的精確性和一致性；2、通過(guò)選擇對(duì)天線線寬、圖案斷線/粘連以及毛刺/印刷污染等因素進(jìn)行檢測(cè)，可以根據(jù)不同需求來(lái)調(diào)整質(zhì)量檢測(cè)的次序及偏重點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)流程化管理，因此尤其適用于エ業(yè)化的實(shí)際控制；3、整體外觀缺陷檢測(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(lèi)型的RFID天線檢測(cè)獲取高分辨率的檢測(cè)圖像，并達(dá)到很高的視覺(jué)檢測(cè)精度。


圖1是按照本發(fā)明的用于RFID天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中所示外觀缺陷檢測(cè)裝置的構(gòu)成示意圖；圖3是按照本發(fā)明的用于RFID天線的外觀缺陷檢測(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-圖像獲取單元503-邊緣檢測(cè)單元504-線寬測(cè)量單元505-連通域分析單元506-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)明的用于RFID天線的外觀缺陷檢測(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天線的外觀缺陷檢測(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)拍攝多個(gè)天線基板的圖像。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(chēng)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吋，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，獲取其視野范圍內(nèi)ー個(gè)或多個(gè)RFID天線7的圖像之后，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、圖像獲取単元502、邊緣檢測(cè)單元503、線寬測(cè)量單元504和連通域分析單元505。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。圖像獲取単元502用于采集攝像裝置I所拍攝的圖像。邊緣檢測(cè)單元503根據(jù)圖像獲取單元502所采集的圖像，對(duì)其執(zhí)行邊緣檢測(cè)并將符合檢測(cè)條件也即邊緣檢測(cè)長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)天線(即作為比較基準(zhǔn)的天線設(shè)計(jì)模板)相符的邊緣中心點(diǎn)定為待檢測(cè)天線的中心點(diǎn)， 并統(tǒng)計(jì)同樣符合條件的邊緣中心點(diǎn)個(gè)數(shù)，由此獲得該檢測(cè)圖像內(nèi)完整的RFID天線數(shù)量；此夕卜，可以根據(jù)標(biāo)定單元501轉(zhuǎn)換獲得的坐標(biāo)值，分別記錄各個(gè)天線有關(guān)長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息?？紤]到天線線寬是影響天線導(dǎo)電特性的主要因素，線寬過(guò)窄將造成阻值過(guò)小甚至導(dǎo)致短路，線寬過(guò)寬將造成阻值過(guò)大并導(dǎo)致開(kāi)路，因此在視覺(jué)外觀缺陷檢測(cè)過(guò)程中首先需要對(duì)各個(gè)RFID天線的線寬進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。線寬測(cè)量單元504用于對(duì)檢測(cè)圖像中各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域(ROI, Region Of Interest),并測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較若在容忍范圍內(nèi)，則認(rèn)為線寬測(cè)量合格；否則，判定該區(qū)域平均線寬所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。在エ業(yè)實(shí)踐中，一般可以將處于待檢測(cè)天線關(guān)鍵或集中布線所處的位置及其附近選擇設(shè)定為興趣區(qū)域，并例如可以將不超出5%的閾值設(shè)定為RFID天線制造エ藝中可接受的容忍范圍，當(dāng)然這些設(shè)定值也可以根據(jù)具體エ藝條件及客戶(hù)需求進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于平均線寬而言，本領(lǐng)域通常理解為當(dāng)用戶(hù)定義了天線圖案的條紋顏色和條紋方向后，所規(guī)定區(qū)域內(nèi)所有條紋寬度的平均值。若線寬檢測(cè)合格，則繼續(xù)檢測(cè)天線是否存在圖案斷線和/或粘連的現(xiàn)象。連通域分析単元505根據(jù)邊緣檢測(cè)單元502所獲取的關(guān)于各個(gè)天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息，可以從整體檢測(cè)圖像中分別摳取出各個(gè)天線単獨(dú)的完整圖像。對(duì)這些單個(gè)圖像執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，能夠獲知它的黒、白連通域的數(shù)量信息，并將其與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黑、白連通域數(shù)量相比較若黑、白連通域的數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)天線相等，則認(rèn)為不存在圖案斷線粘連現(xiàn)象；否則，則判定該單個(gè)圖像所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。具體而言，還可以分別根據(jù)黑、白連通域各自的數(shù)量來(lái)確定究竟發(fā)生圖案斷線或是粘連。例如，如果該單個(gè)圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)多于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)天線進(jìn)行ニ值化處理及blob分析后所得的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)少于后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則可以認(rèn)為該天線存在圖案粘連現(xiàn)象；又如，如果該該單個(gè)圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)少于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)天線進(jìn)行ニ值化處理及blob分析后所得的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)多于后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則可以認(rèn)為該天線存在圖案斷線現(xiàn)象。若未檢測(cè)到圖案斷線粘連現(xiàn)象，則可以繼續(xù)檢測(cè)天線是否存在毛刺和/或印刷污染等現(xiàn)象。所謂毛刺，是指由于刻蝕、印刷等生產(chǎn)制造原因，造成天線平面內(nèi)線條單側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)的凸起或凹陷，該現(xiàn)象可能引起天線線條之間的短路或短路，或影響到天線電阻值的電性能參數(shù)，其具體面積或偏差閾值需要根據(jù)RFID標(biāo)簽的種類(lèi)、用途、尺寸和復(fù)雜程度來(lái)確定。所謂印刷污染，是指出去正常的天線圖案之外，在基板上呈現(xiàn)的多余圖案。在本發(fā)明中，同樣利用連通域分析単元505來(lái)執(zhí)行該エ藝步驟。連通域分析単元505根據(jù)邊緣檢測(cè)単元502所獲取的關(guān)于各個(gè)天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息，從整體檢測(cè)圖像中分別摳取出各個(gè)天線単獨(dú)的完整圖像。對(duì)這些單個(gè)圖像，首先需要將其分別與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像執(zhí)行匹配操作，并獲得匹配旋轉(zhuǎn)角度等信息；接著，跟根據(jù)匹配信息將兩幅圖像相減，并對(duì)所獲得的圖像執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，由此可以清晰顯現(xiàn)出待檢測(cè)圖像與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像之間所存在的區(qū)別若不存在黒色區(qū)域，或者雖然存在黒色區(qū)域但其實(shí)際面積均處于容忍范圍之內(nèi)，則認(rèn)為不存在毛刺或打印污染；若存在黒色區(qū)域并且該黒色區(qū)域的實(shí)際面積超出容忍范圍之外，則記錄該黑色區(qū)域所對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)，并判定該單個(gè)圖像所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。更具體地，還可以根據(jù)所述黒色區(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袒虼蛴∥廴?。此外，為了便于?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506，該顯示単元506用于顯示上述各個(gè)檢測(cè)步驟的中間及最終檢測(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)明的外觀缺陷檢測(cè)エ藝過(guò)程。如圖2中所示，按照本發(fā)明的RFID天線外觀缺陷檢測(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的配合拍攝其視野范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)已制造RFID天線的圖像。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，并由圖像獲取單元502予以采集。接著，針對(duì)圖像獲取單元502所采集的整體圖像，邊緣檢測(cè)單元503通過(guò)邊緣檢測(cè)算子對(duì)其執(zhí)行邊緣檢測(cè)，并將符合檢測(cè)條件也即邊緣檢測(cè)長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)天線相符的邊緣中心點(diǎn)定為待檢測(cè)天線的中心點(diǎn)，并統(tǒng)計(jì)同樣符合條件的邊緣中心點(diǎn)個(gè)數(shù)，由此獲得該檢測(cè)圖像內(nèi)完整的RFID天線數(shù)量；此外，還可以根據(jù)標(biāo)定単元501轉(zhuǎn)換獲得的坐標(biāo)值，分別記錄各個(gè)天線有關(guān)長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息。在完成對(duì)待檢測(cè)天線的數(shù)量統(tǒng)計(jì)并獲取其各自對(duì)應(yīng)的位置信息之后，線寬測(cè)量單元504對(duì)檢測(cè)圖像中各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域，并測(cè)量該興趣區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較若在容忍范圍內(nèi)，則認(rèn)為線寬測(cè)量合格；否則，判定該區(qū)域平均線寬所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。此外，可以通過(guò)連通域分析単元505來(lái)分別檢測(cè)天線是否存在圖案斷線/粘連、以及是否存在毛刺/印刷污染等現(xiàn)象首先根據(jù)邊緣檢測(cè)單元502所獲取的關(guān)于各個(gè)天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息，從整體檢測(cè)圖像中分別摳取出各個(gè)天線単獨(dú)的完整圖像。對(duì)這些單個(gè)圖像，當(dāng)需要檢測(cè)圖案斷線/粘連情況吋，對(duì)各個(gè)圖像執(zhí)行ニ值化處理及blob分祈，由此獲知它的黒、白連通域的數(shù)量信息，并將其與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黒、白連通域數(shù)量相比較。而當(dāng)需要檢測(cè)毛刺/印刷污染情況時(shí)，則需要將各個(gè)圖像分別與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像執(zhí)行匹配操作，并獲得匹配旋轉(zhuǎn)角度等信息；接著，跟根據(jù)匹配信息將兩幅圖像相減，并對(duì)所獲得的圖像執(zhí)行ニ值化處理及blob分析，由此顯現(xiàn)是否存在毛刺或打印污染。最后，可以通過(guò)顯示單元506顯示上述各個(gè)檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果，并告知操作人員具體的檢測(cè)代碼及內(nèi)容。此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述有關(guān)線寬、斷線/粘連以及毛刺/印刷污染等方面的質(zhì)量檢測(cè)步驟可以進(jìn)行次序上的調(diào)整，或是根據(jù)需要僅選擇其中的一部分來(lái)執(zhí)行，若在檢測(cè)的任意環(huán)節(jié)檢測(cè)到以上缺陷，都認(rèn)為該天線不合格，并結(jié)束對(duì)該天線的檢測(cè)。
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天線的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)包括攝像裝置(I)、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)，其中 所述攝像裝置(I)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(2)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)拍攝天線的圖像； 所述條形光源(3 )對(duì)稱(chēng)設(shè)置在攝像裝置(I)的兩側(cè)，所述背光光源(4 )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)啟與攝像裝置(I)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(5)包括標(biāo)定單元(501)、圖像獲取單元(502)、邊緣檢測(cè)單元(503)、線寬測(cè)量單元(504)和連通域分析單元(505)，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；所述圖像獲取單元(502)用于采集攝像裝置(I)所拍攝的天線圖像；所述邊緣檢測(cè)單元(503)用于對(duì)所采集的圖像執(zhí)行邊緣檢測(cè)，并獲取該圖像中的RFID天線數(shù)量及其各自所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息；所述線寬測(cè)量單元(504)用于對(duì)所采集圖像中的各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域，并分別測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較；所述連通域分析單元(505)用于從所采集圖像中獲取各個(gè)天線的單獨(dú)圖像，并執(zhí)行二值化處理及blob分析以獲得有關(guān)圖案斷線和/或粘連的檢測(cè)結(jié)果，或是將各個(gè)天線的圖像與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像匹配相減后再執(zhí)行二值化處理及blob分析，由此獲得有關(guān)毛刺和/或印刷污染的檢測(cè)結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺(jué)檢測(cè)裝置(5)還包括顯示單元(506)，用于顯示外觀缺陷檢測(cè)過(guò)程中的中間及最終檢測(cè)結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1或2所述的外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像裝置(I)為工業(yè)CCD相機(jī)。
4.一種用于對(duì)RFID天線執(zhí)行外觀缺陷檢測(cè)的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟 (a)在采用攝像裝置攝取待檢測(cè)的RFID天線圖像之前，執(zhí)行攝像裝置的預(yù)標(biāo)定步驟； (b)通過(guò)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)的一個(gè)或多個(gè)RFID天線拍攝其圖像； (c)采集所拍攝的圖像，并對(duì)其執(zhí)行邊緣檢測(cè)，然后將符合檢測(cè)條件也即邊緣檢測(cè)長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)天線相符的邊緣中心點(diǎn)定為待檢測(cè)天線的中;點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)符合檢測(cè)條件的邊緣中;點(diǎn)個(gè)數(shù)以獲得該檢測(cè)圖像內(nèi)的RFID天線數(shù)量，并分別記錄各個(gè)天線有關(guān)長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息； (d)根據(jù)工況需求，選擇性執(zhí)行以下檢測(cè)步驟中的至少一項(xiàng)，并當(dāng)其中任意一項(xiàng)檢測(cè)步驟不符合要求時(shí)，判定所對(duì)應(yīng)的RFID天線質(zhì)量不合格 (dl)線寬檢測(cè)對(duì)檢測(cè)圖像中各個(gè)天線設(shè)定興趣區(qū)域，并測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的平均線寬與標(biāo)準(zhǔn)天線的線寬作比較； (d2)圖案斷線/粘連檢測(cè)根據(jù)邊緣檢測(cè)后所獲得的有關(guān)各個(gè)RFID天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息，分別獲取各個(gè)天線的單獨(dú)圖像并對(duì)其執(zhí)行二值化處理及blob分析，然后根據(jù)它的黑、白連通域數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黑、白連通域數(shù)量相比較，由此判定是否發(fā)生圖案斷線和/或粘連現(xiàn)象； (d3)毛刺/印刷污染檢測(cè)根據(jù)邊緣檢測(cè)后所獲得的有關(guān)各個(gè)RFID天線的長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值信息，分別獲取各個(gè)天線的單獨(dú)圖像，并將其與標(biāo)準(zhǔn)天線圖像匹配相減后執(zhí)行二值化處理及blob分析，然后根據(jù)黑色區(qū)域的存在情況及其面積信息，由此判定是否產(chǎn)生毛刺和/或印刷污染。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，在步驟(d2)中，若待檢測(cè)天線圖像的黑、白連通域的數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的黑、白連通域數(shù)量相等，則認(rèn)為不存在圖案斷線粘連現(xiàn)象；否則，則判定該單個(gè)圖像所對(duì)應(yīng)的RFID天線不符合質(zhì)量要求。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟(d2)中，若待檢測(cè)天線圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)多于標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)少于后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則判定該天線存在圖案粘連現(xiàn)象；若待檢測(cè)天線圖像中白色連通域的個(gè)數(shù)少于標(biāo)準(zhǔn)天線所對(duì)應(yīng)的白色連通域個(gè)數(shù)，或者前者的黑色連通域個(gè)數(shù)多余后者所對(duì)應(yīng)的黑色連通域個(gè)數(shù)，則判定該天線存在圖案斷線現(xiàn)象。
7.如權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(d3)中，若不存在黑色區(qū)域，或者雖然存在黑色區(qū)域但其實(shí)際面積均處于容忍范圍之內(nèi)，則判定不存在毛刺或打印污染；若存在黑色區(qū)域并且該黑色區(qū)域的實(shí)際面積超出所設(shè)定的容忍閾值，則判定存在毛刺或打印污染。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在步驟(d3)中，可以根據(jù)所述黑色區(qū)域的實(shí)際面積大小，來(lái)進(jìn)一步判斷該區(qū)域?qū)儆诿袒虼蛴∥廴尽?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于RFID天線的外觀缺陷檢測(cè)方法，包括攝像裝置的預(yù)標(biāo)定步驟；將攝像裝置移動(dòng)至所需位置，并通過(guò)與條形光源或背光光源之間的配合，對(duì)待檢測(cè)的天線拍攝其圖像；采集所拍攝的圖像并對(duì)其執(zhí)行邊緣檢測(cè)，由此獲得檢測(cè)圖像內(nèi)的天線數(shù)量并分別記錄其長(zhǎng)、寬和中心點(diǎn)坐標(biāo)值等信息；以及根據(jù)需求，選擇性執(zhí)行線寬檢測(cè)、圖案斷線/粘連檢測(cè)和毛刺/印刷污染檢測(cè)等項(xiàng)目中的至少一項(xiàng)，由此獲知所檢測(cè)天線的質(zhì)量結(jié)論。本發(fā)明還公開(kāi)了相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)本發(fā)明，能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作的方式來(lái)對(duì)RFID天線執(zhí)行質(zhì)量檢測(cè)，并高效率、高準(zhǔn)確性地獲知檢測(cè)結(jié)果，同時(shí)便于實(shí)時(shí)反饋和質(zhì)量控制，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)G01N21/956GK103018261SQ20121049889
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者尹周平, 陳建魁, 鐘強(qiáng)龍, 楊航 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)