專利名稱：產(chǎn)品局部對(duì)齊方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)齊方法及系統(tǒng)，尤其是涉及一種產(chǎn)品局部對(duì)齊方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)，有時(shí)需對(duì)產(chǎn)品局部進(jìn)行檢測(cè)，要將該產(chǎn)品局部與理論對(duì)象進(jìn)行對(duì)齊?，F(xiàn)有的對(duì)齊過程的主要缺點(diǎn)有:在整個(gè)產(chǎn)品理論對(duì)象有多處與需檢測(cè)局部(移動(dòng)對(duì)象)相似的情況下，可能無法準(zhǔn)確完成移動(dòng)對(duì)象的對(duì)齊操作；直接根據(jù)產(chǎn)品理論對(duì)象中心及移動(dòng)對(duì)象中心計(jì)算平移矩陣，將移動(dòng)對(duì)象平移到產(chǎn)品理論對(duì)象中心進(jìn)行粗略對(duì)齊，偏移較大，無法得到好的對(duì)齊效果；對(duì)齊速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種產(chǎn)品局部對(duì)齊方法，可以快速將待測(cè)產(chǎn)品局部與理論對(duì)象進(jìn)行精確對(duì)齊。鑒于以上內(nèi)容，還有必要提供一種產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，可以快速將待測(cè)產(chǎn)品局部與理論對(duì)象進(jìn)行精確對(duì)齊。所述產(chǎn)品局部對(duì)齊方法包括:輸入步驟:輸入理論對(duì)象與移動(dòng)對(duì)象，所述理論對(duì)象為待測(cè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動(dòng)對(duì)象為所述待測(cè)產(chǎn)品需檢測(cè)的局部掃描圖像；擬合步驟:獲取構(gòu)成移動(dòng)對(duì)象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動(dòng)對(duì)象的特征元素；匹配步驟:將移動(dòng)對(duì)象的特征元素與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配，提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素；定位步驟:根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素中心點(diǎn)的位置和在理論對(duì)象中所匹配的特征元素中心點(diǎn)的位置對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位；迭代步驟:利用擬牛頓迭代方法對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象的位置進(jìn)行精確迭代，輸出移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及更新步驟:根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊。所述產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)包括:輸入模塊，用于輸入理論對(duì)象與移動(dòng)對(duì)象，所述理論對(duì)象為待測(cè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動(dòng)對(duì)象為所述待測(cè)產(chǎn)品需檢測(cè)的局部掃描圖像；擬合模塊，用于獲取構(gòu)成移動(dòng)對(duì)象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動(dòng)對(duì)象的特征元素；匹配模塊，用于將移動(dòng)對(duì)象的特征元素與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配，提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素；定位模塊，用于根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素中心點(diǎn)的位置和在理論對(duì)象中所匹配的特征元素中心點(diǎn)的位置對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位；迭代模塊，用于利用擬牛頓迭代方法對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象的位置進(jìn)行精迭代，輸出移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及更新模塊，用于根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊方法及系統(tǒng)，可以將移動(dòng)對(duì)象(即待測(cè)產(chǎn)品局部)與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配，排除理論對(duì)象中其他相似的特征元素，并對(duì)所述移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行較為準(zhǔn)確的初步定位；在該初步定位的基礎(chǔ)上，再使用擬牛頓迭代方法進(jìn)行精確迭代，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊，則對(duì)齊速度更快，對(duì)齊效果也更加精確。


圖1是本發(fā)明產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)較佳實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境圖。圖2是本發(fā)明所對(duì)齊的移動(dòng)對(duì)象及理論對(duì)象的示意圖。圖3是本發(fā)明產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。圖4A-4B是本發(fā)明中三角形數(shù)據(jù)及邊界邊的示意圖。圖5是本發(fā)明中擬合特征元素的示意圖。圖6是本發(fā)明中特征元素匹配的示意圖。圖7是本發(fā)明中最大包圍盒及其中心點(diǎn)的示意圖。圖8是圖2中的移動(dòng)對(duì)象按照平移矩陣平移之后的示意圖。圖9是圖8中的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊之后的示意圖。圖10是本發(fā)明產(chǎn)品局部對(duì)齊方法較佳實(shí)施例的流程圖。圖11是圖10中步驟S18的具體流程圖。主要元件符號(hào)說明
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品局部對(duì)齊方法,其特征在于,該方法包括: 輸入步驟:輸入理論對(duì)象與移動(dòng)對(duì)象，所述理論對(duì)象為待測(cè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動(dòng)對(duì)象為所述待測(cè)產(chǎn)品需檢測(cè)的局部掃描圖像； 擬合步驟:獲取構(gòu)成移動(dòng)對(duì)象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動(dòng)對(duì)象的特征元素； 匹配步驟:將移動(dòng)對(duì)象的特征元素與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配，提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素； 定位步驟:根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素中心點(diǎn)的位置和在理論對(duì)象中所匹配的特征元素中心點(diǎn)的位置對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位； 迭代步驟:利用擬牛頓迭代方法對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象的位置進(jìn)行精確迭代，輸出移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及 更新步驟:根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊。
2.按權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊方法，其特征在于，所述擬合步驟具體包括: 遍歷移動(dòng)對(duì)象所有的三角形，提取所有只使用過一次的邊，并將該只使用過一次的邊所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)輸出； 將輸出的所有點(diǎn)擬合成特征元素；及 若擬合成的特征元素最小值小于擬合公差，則輸出該特征元素。
3.按權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊方法，其特征在于，所述匹配步驟具體包括: 遍歷理論對(duì)象的特征元素列表； 根據(jù)移動(dòng)對(duì)象的特征元素的屬性及各特征元素之間的位置關(guān)系，在理論對(duì)象特征元素列表中進(jìn)行特征匹配；及 提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素。
4.按權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊方法，其特征在于，所述定位步驟具體包括: 分別得到移動(dòng)對(duì)象特征元素的最大包圍盒及在理論對(duì)象中所匹配的特征元素的最大包圍盒； 根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素最大包圍盒的中心點(diǎn)與在理論對(duì)象中所匹配的特征元素最大包圍盒的中心點(diǎn)的位置，計(jì)算迭代初始參數(shù)，得到移動(dòng)對(duì)象初始平移矩陣；及根據(jù)該初始平移矩陣對(duì)所述移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位。
5.按權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊方法，其特征在于，所述迭代步驟具體包括: 獲取迭代初始參數(shù)； 計(jì)算迭代函數(shù)f(x)的值； 判斷計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值是否小于預(yù)先設(shè)定的最小值； 當(dāng)計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值大于或等于預(yù)先設(shè)定的最小值時(shí)，計(jì)算移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置的下降方向； 判斷移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置是否存在下降方向； 當(dāng)存在下降方向時(shí)，將移動(dòng)對(duì)象在所述下降方向上移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離D，計(jì)算移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值； 當(dāng)移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l) 的值小于移動(dòng)之前的迭代函數(shù)f(x)的值時(shí)，繼續(xù)將移動(dòng)對(duì)象在所述下降方向上移動(dòng)距離D，當(dāng)移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值大于或等于移動(dòng)之前的迭代函數(shù)f(x)的值時(shí)，重新計(jì)算移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置的下降方向；及 當(dāng)計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值小于預(yù)先設(shè)定的最小值，或者移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置不存在下降方向時(shí)，計(jì)算當(dāng)前迭代參數(shù)，輸出所述移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣。
6.一種產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 輸入模塊，用于輸入理論對(duì)象與移動(dòng)對(duì)象，所述理論對(duì)象為待測(cè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動(dòng)對(duì)象為所述待測(cè)產(chǎn)品需檢測(cè)的局部掃描圖像； 擬合模塊，用于獲取構(gòu)成移動(dòng)對(duì)象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動(dòng)對(duì)象的特征元素； 匹配模塊，用于將移動(dòng)對(duì)象的特征元素與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配，提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素； 定位模塊，用于根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素中心點(diǎn)的位置和在理論對(duì)象中所匹配的特征元素中心點(diǎn)的位置對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位； 迭代模塊，用于利用擬牛頓迭代方法對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象的位置進(jìn)行精迭代，輸出移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及 更新模塊，用于根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊。
7.按權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，其特征在于，所述擬合模塊的擬合過程具體包括: 遍歷移動(dòng)對(duì)象所有的三角形，提取所有只使用過一次的邊，并將該只使用過一次的邊所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)輸出； 將輸出的所有點(diǎn)擬合成特征元素；及 若擬合成的特征元素最小值小于擬合公差，則輸出該特征元素。
8.按權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配模塊的匹配過程具體包括: 遍歷理論對(duì)象的特征元素列表； 根據(jù)移動(dòng)對(duì)象的特征元素的屬性及各特征元素之間的位置關(guān)系，在理論對(duì)象特征元素列表中進(jìn)行特征匹配 '及 提取移動(dòng)對(duì)象的特征元素在理論對(duì)象中所匹配的特征元素。
9.按權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊的定位過程具體包括: 分別得到移動(dòng)對(duì)象特征元素的最大包圍盒及在理論對(duì)象中所匹配的特征元素的最大包圍盒； 根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素最大包圍盒的中心點(diǎn)與在理論對(duì)象中所匹配的特征元素最大包圍盒的中心點(diǎn)的位置，計(jì)算迭代初始參數(shù)，得到移動(dòng)對(duì)象初始平移矩陣 '及根據(jù)該初始平移矩陣對(duì)所述移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位。
10.按權(quán)利要求9所述的產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，其特征在于，所述迭代模塊的迭代過程具體包括: 獲取迭代初始參數(shù)；計(jì)算迭代函數(shù)f(x)的值； 判斷計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值是否小于預(yù)先設(shè)定的最小值； 當(dāng)計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值大于或等于預(yù)先設(shè)定的最小值時(shí)，計(jì)算移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置的下降方向； 判斷移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置是否存在下降方向； 當(dāng)存在下降方向時(shí)，將移動(dòng)對(duì)象在所述下降方向上移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離D，計(jì)算移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值； 當(dāng)移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值小于移動(dòng)之前的迭代函數(shù)f(x)的值時(shí)，繼續(xù)將移動(dòng)對(duì)象在所述下降方向上移動(dòng)距離D，當(dāng)移動(dòng)之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值大于或等于移動(dòng)之前的迭代函數(shù)f(x) 的值時(shí)，重新計(jì)算移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置的下降方向 '及 當(dāng)計(jì)算出的迭代函數(shù)f(x)的值小于預(yù)先設(shè)定的最小值，或者移動(dòng)對(duì)象當(dāng)前位置不存在下降方向時(shí)，計(jì)算當(dāng)前迭代參數(shù)，輸出所述移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣。
全文摘要
一種產(chǎn)品局部對(duì)齊系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于獲取構(gòu)成移動(dòng)對(duì)象的三角形數(shù)據(jù)，并從中擬合出移動(dòng)對(duì)象的特征元素；將移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象的特征元素進(jìn)行匹配；根據(jù)移動(dòng)對(duì)象特征元素中心點(diǎn)的位置和在理論對(duì)象中所匹配的特征元素中心點(diǎn)的位置對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行初步定位；利用擬牛頓迭代方法進(jìn)行精確迭代，輸出移動(dòng)對(duì)象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)初步定位的移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動(dòng)對(duì)象與理論對(duì)象對(duì)齊。本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品局部對(duì)齊方法。本發(fā)明可以快速將待測(cè)產(chǎn)品局部與理論對(duì)象進(jìn)行精確對(duì)齊。
文檔編號(hào)G06T7/00GK103093450SQ20111033826
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者張旨光, 吳新元, 王偉 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司