TWI495886B - 自動化對位系統及方法 - Google Patents

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TWI495886B TW103100331A TW103100331A TWI495886B TW I495886 B TWI495886 B TW I495886B TW 103100331 A TW103100331 A TW 103100331A TW 103100331 A TW103100331 A TW 103100331A TW I495886 B TWI495886 B TW I495886B
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Description

自動化對位系統及方法
本發明係有關於自動化對位系統，特別是有關於利用影像辨識元件輔助劃線對位裝置對位之自動化對位系統。
由於觸控產品日新月異，要求也有所不同，隨著Win8上市，測試要求也有所改變。目前業界所使用的對位裝置(例如劃線機)主要是藉由人工對位，其中對位裝置的功用僅在於定位及移動的功能。因此也消耗不少人力及物力在劃線測試上，不但對位容易不準確，且測試不易執行。往往一個測試項目在人工對位上產生偏移，導致測試流程需要重新驗證。
第1圖顯示由一對位裝置10對一載台104上之一待測物體103進行測試之示意圖，其中對位裝置10包括一可移動式平台101、一劃線裝置102以及一載台104。目前現有技術為使用人眼將劃線裝置102對位至待測物體103的特定位置進行劃線測試。此方式容易因眼睛或是手的誤差導致測試流程需要重新驗證。
本發明之一實施例提出一種自動化對位系統，包括一載台、一可移動式平台、一影像辨識元件以及一處理單元。該載台用以放置一待測物體。該可移動式平台，設置於該載台 之上方。該影像辨識元件，設置於該可移動式平台上，藉該可移動式平台沿該待測物體邊緣的移動，以擷取該待測物體之複數邊緣部影像。該處理單元，耦接該影像辨識元件，接收並分析來自該影像辨識元件之每一該等邊緣部影像，判斷每一該邊緣部影像是否為該待測物體之邊緣角落影像，若是，該處理單元推算該邊緣角落於該載台上所對應之一位置資訊。
本發明之一實施例提出一種自動化對位方法，包括：放置一待測物體於一載台上；設置一可移動式平台於該載台之上方；設置一影像辨識元件於該可移動式平台上，藉該可移動式平台沿該待測物體邊緣的移動，以擷取該待測物體之複數邊緣部影像；以及藉由一處理單元接收並分析來自該影像辨識元件之每一該等邊緣部影像，判斷每一該邊緣部影像是否為該待測物體之邊緣角落影像，若是，推算該邊緣角落於該載台上所對應之一位置資訊。
10‧‧‧對位裝置
20‧‧‧自動對位裝置
101、201‧‧‧監測狀態收集器
102、202‧‧‧劃線裝置
103、203‧‧‧待測物體
104、204‧‧‧載台
301~318‧‧‧邊緣部影像
40‧‧‧自動化對位系統
401‧‧‧可移動式平台
402‧‧‧影像辨識元件
403‧‧‧載台
404‧‧‧驅動裝置
405‧‧‧處理單元
406‧‧‧儲存單元
407‧‧‧劃線裝置
410‧‧‧待測物體
60a‧‧‧影像辨識元件
61、62‧‧‧邊緣線段
601、602、604‧‧‧邊緣直線線段
603‧‧‧邊緣角落線段
第1圖顯示由一對位裝置10對一載台104上之一待測物體103進行測試之示意圖。
第2圖顯示由本發明之自動化對位裝置20對載台204上之待測物體203進行測試之示意圖。
第3圖顯示第2圖之影像辨識元件205對載台204上之待測物體203擷取之該複數邊緣部影像301~318。
第4圖顯示依據本發明之一實施例提出之一自動化對位系統40。
第5圖以流程圖舉例說明處理單元405如何分析該邊緣部影像以得到待測物體410之邊緣角落之位置資訊。
第6A圖顯示處理單元405透過步驟S501至步驟S503分析邊緣部影像301得到邊緣部影像301之一邊緣線段61。
第6B圖顯示處理單元405透過上述步驟S501至步驟S503分析邊緣部影像302得到邊緣部影像302之一邊緣線段62。
第2圖顯示由本發明之自動化對位裝置20對一載台204上之一待測物體203進行測試之示意圖，其中本發明之自動化對位裝置20包括一可移動式平台201、一劃線裝置202、一載台204以及一影像辨識元件205。相較先前技術，本發明之自動化對位裝置20新增影像辨識元件205。在本實施例中，可移動式平台201沿著待測物體203之邊緣移動，並藉由影像辨識元件205擷取待測物體203之複數邊緣部影像。本發明之自動化對位裝置20分析該複數邊緣部影像得到待測物體203之複數個角落在載台204上的位置。
第3圖顯示第2圖之影像辨識元件205對載台204上之待測物體203擷取之該複數邊緣部影像301~318。在第3圖中，每一該複數邊緣部影像301~318之拍攝範圍都涵蓋待測物體203之一部份邊緣，其中邊緣部影像301、306、310以及315之拍攝範圍各自涵蓋待測物體203之一個邊緣角落，而邊緣部影像302~305、307~309、311~314以及317~318之拍攝範圍則涵蓋待測物體203之一部分的邊緣線段。值得注意的是，影像辨識元件205之拍攝範圍不僅限於該複數邊緣部影像301~318所涵 蓋之拍攝範圍。任何能夠涵蓋到待測物體203所有邊緣的複數邊緣部影像，皆不脫離本實施例之範疇。
第4圖顯示依據本發明之一實施例提出之一自動化對位系統40。如第4圖所示，該自動化對位系統40包括一可移動式平台401、一影像辨識元件402、一載台403、一驅動裝置404、一處理單元405、一儲存單元406以及一劃線裝置407。在本發明之實施例中，自動化對位系統40對載台403上之一待測物體410進行測試。可移動式平台401設置在載台403之上方，並搭載影像辨識元件402以及劃線裝置407。載台403上放置了要進行劃線對位之待測物體410。處理單元405耦接至影像辨識元件402、驅動裝置404、儲存單元406以及劃線裝置407。驅動裝置404耦接至可移動式平台401，並接收來自處理單元405之命令以移動可移動式平台401。另外，值得注意的是，上述自動化對位裝置20對載台204上之待測物體203進行測試(如第2圖所示)為自動化對位系統40之一具體實施例。
在整個測試過程中，可移動式平台401會沿著待測物體410的邊緣移動一圈。可移動式平台401上之影像辨識元件402則會在移動過程中，擷取待測物體410所有邊緣之複數邊緣部影像。為了方便說明，本實施例以第3圖為例，在可移動式平台401沿著待測物體410的邊緣移動一圈時，影像辨識元件402擷取複數邊緣部影像301~318。值得注意的是，影像辨識元件402之拍攝範圍不僅限於該複數邊緣部影像301~318所涵蓋之拍攝範圍。任何能夠涵蓋到待測物體410邊緣四個角落的複數邊緣部影像，皆不脫離本實施例之範疇。此外，第3圖所示 任兩相鄰的邊緣部影像雖未有重疊部分，但實際應用上亦可有重疊的部分而不影影響本發明之運作。
影像辨識元件402在擷取到邊緣部影像301後，會將邊緣部影像301傳送至處理單元405。接著，處理單元405會分析邊緣部影像301，並判斷出邊緣部影像301為待測物體410之一邊緣角落影像。此時，處理單元405會推算出邊緣部影像301中邊緣角落在載台403上所對應之一位置(角落)資訊。處理單元405再藉由該位置資訊，控制驅動裝置404驅動可移動式平台401，使得可移動式平台401通過待測物體410之邊緣角落上方時，可以改變移動方向。如此一來，可移動式平台401就可以沿著待測物體410之邊緣進行移動。
在可移動式平台401已沿著待測物體410的邊緣移動一圈後，處理單元405已經接收並分析每一該複數邊緣部影像301~318，判斷每一該複數邊緣部影像301~318是否為待測物體410之一邊緣角落影像；若判斷結果為是，處理單元405就會推算出該邊緣角落在載台403上所對應之一位置資訊。因此，處理單元405會得到待測物體410所有邊緣角落之複數位置資訊。另外，處理單元405在控制驅動裝置404驅動可移動式平台401時，會得知可移動式平台401之移動距離。處理單元405再依據該移動距離以及待測物體410所有邊緣角落之複數位置資訊推算出待測物體410之形狀。最後，處理單元405將待測物體410之形狀以及所有位置資訊儲存至儲存單元406。另外，在處理單元405在定出待測物體410之形狀以及所有位置(角落)資訊之後，處理單元405控制劃線裝置407對待測物體410執行劃線 測試之功能。抑或是處理單元405在定出待測物體410之一位置(角落)資訊時，即同時控制劃線裝置407對待測物體410執行劃線測試之功能。
第5圖以流程圖舉例說明處理單元405如何分析該邊緣部影像以得到待測物體410之邊緣角落之位置資訊。在步驟S501中，處理單元405對邊緣部影像進行灰階處理產生一灰階影像。在步驟S502中，處理單元405將該灰階影像轉換為一黑白影像。在步驟S503中，處理單元405對該黑白影像進行邊緣處理得到該邊緣部影像之一邊緣線段。在步驟S504中，處理單元405再依據該邊緣線段找出待測物體410之邊緣直線線段。在步驟S505中，處理單元405判斷該邊緣部影像是否包括兩個邊緣直線線段；若是，該邊緣部影像為待測物體410之邊緣角落影像，並進入步驟S506；反之結束分析。在步驟S506中，處理單元405推算邊緣角落於載台403上所對應之一位置資訊。
第6A圖顯示處理單元405透過上述步驟S501至步驟S503分析邊緣部影像301得到邊緣部影像301之一邊緣線段61。由第6A圖可知，邊緣線段61是由邊緣直線線段601、602以及邊緣角落線段603組成。接著，處理單元405將邊緣線段61等距分成N個取樣線段，其中邊緣直線線段601、602以及邊緣角落線段603分別包括N1 、N2 以及N3 個取樣線段(N=N1 +N2 +N3 )。
由於對在X-Y座標平面之一直線做霍夫轉換可以得到R-θ平面上之一霍夫座標點，處理單元405對邊緣直線線段601上之N1 個取樣線段做霍夫轉換會得到N1 個相同的霍夫座標 點H1 。同理，處理單元405對邊緣直線線段602上之N2 個取樣線段做霍夫轉換會得到N2 個相同的霍夫座標點H2 。另外，由於邊緣角落線段603並非為一直線線段，處理單元405對邊緣角落線段603上之N3 個取樣線段做霍夫轉換至多會得到N3 個不同的霍夫座標點H3 ~H(N3+2) 。接著，處理單元405可藉由該N1 個相同的霍夫座標點H1 得知邊緣直線線段601為一邊緣直線線段(步驟S504)。處理單元405亦可藉由該N2 個相同的霍夫座標點H2 且H2 之座標值不等於H1 之座標值，得知邊緣直線線段602為另一邊緣直線線段(步驟S504)。處理單元405亦可藉由該等不同的霍夫座標點H3 ~H(N3+2) 得知邊緣角落線段603並非為一邊緣直線線段(步驟S504)。
藉由上述方法，處理單元405分析邊緣部影像301之一邊緣線段61判斷邊緣部影像301具有兩個邊緣直線線段601、602(步驟S505)。因此，處理單元405得知邊緣部影像301為待測物體410之邊緣角落影像(步驟S505)。處理單元405再藉由兩個邊緣直線線段601、602各自之延伸線交點推算出待測物體410之一邊緣角落60a之位置資訊(步驟S506)；例如，將霍座標點H1、H2轉換回X-Y座標平面的二條直線並得出其交點。
第6B圖顯示處理單元405透過上述步驟S501至步驟S503分析邊緣部影像302得到邊緣部影像302之一邊緣線段62。首先，處理單元405同樣將邊緣線段62等距分成N個取樣線段。處理單元405對該N個取樣線段做霍夫轉換會得到N個相同的霍夫座標點H62 。由第6B圖可知，由於邊緣直線線段604為一 直線，處理單元405對該N個取樣線段做霍夫轉換會得到N個相同的霍夫座標點H62 。處理單元405藉由該N個相同的霍夫座標點H62 找出邊緣部影像302之一邊緣直線線段604(步驟S504)。接著，處理單元405更藉由該N個相同的霍夫座標點H62 判定邊緣部影像302僅包括一邊緣直線線段604，得知邊緣部影像302並非為待測物體410之邊緣角落影像(步驟S505)。
藉由第4圖、第5圖、第6A圖及第6B圖所描述之該等實施例，自動化對位系統40可由該複數邊緣部影像301~318求出待測物體410之四個角落之位置資訊。處理單元405在控制驅動裝置404時，亦會紀錄可移動式平台401沿著待測物體410邊緣之移動距離。最後，處理單元405可藉由該移動距離以及待測物體410之四個角落之位置資訊得知待測物體410之形狀。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，使得本領域具有通常知識者能夠更清楚地理解本發明的內容。然而，本領域具有通常知識者應理解到他們可輕易地以本發明做為基礎，設計或修改流程以及使用不同的自動化對位系統進行相同的目的和/或達到這裡介紹的實施例的相同優點。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
40‧‧‧自動化對位系統
401‧‧‧可移動式平台
402‧‧‧影像辨識元件
403‧‧‧載台
404‧‧‧驅動裝置
405‧‧‧處理單元
406‧‧‧儲存單元
407‧‧‧劃線裝置
410‧‧‧待測物體

Claims (13)

  1. 一種自動化對位系統，包括：一載台，用以放置一待測物體；一可移動式平台，設置於該載台之上方；一影像辨識元件，設置於該可移動式平台上，藉該可移動式平台沿該待測物體邊緣的移動，以擷取該待測物體之複數邊緣部影像；以及一處理單元，耦接該影像辨識元件，接收並分析來自該影像辨識元件之每一該等邊緣部影像，判斷每一該邊緣部影像是否為該待測物體之一邊緣角落影像，若是，該處理單元推算該邊緣角落於該載台上所對應之一位置資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動化對位系統，其中該處理單元分析每一該邊緣部影像包括：該處理單元對該邊緣部影像進行灰階處理產生一灰階影像；該處理單元將該灰階影像轉換為一黑白影像；以及該處理單元對該黑白影像進行邊緣處理得到該邊緣部影像之邊緣線段。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之自動化對位系統，其中該處理單元依據該邊緣線段找出該待測物體之邊緣直線線段，該邊緣部影像包括兩個邊緣直線線段，則該邊緣部影像為該待測物體之邊緣角落影像。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之自動化對位系統，其中該處理單元由該二個邊緣直線線段的延伸交點推算出該邊緣角落於該載台上所對應之該位置資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之自動化對位系統，更包括一驅動裝置，耦接至該處理單元以及該可移動式平台，該處理單元依據該等邊緣直線線段以及每一該邊緣角落對應之該位置資訊，控制該驅動裝置移動該可移動式平台。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之自動化對位系統，該處理單元控制該驅動裝置移動該可移動式平台，可得該可移動式平台之移動距離，再依據該移動距離以及該待測物體每一該邊緣角落之該每一位置資訊可得知該待測物體之形狀。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之自動化對位系統，其中該處理單元係透過一霍夫轉換推算出該邊緣角落於該載台上所對應之該位置資訊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之自動化對位系統，更包括一儲存單元，用以儲存每一該邊緣角落對應之該位置資訊。
  9. 一種自動化對位方法，包括：放置一待測物體於一載台上；設置一可移動式平台於該載台之上方；設置一影像辨識元件於該可移動式平台上，藉該可移動式平台沿該待測物體邊緣的移動，以擷取該待測物體之複數邊緣部影像；以及藉由一處理單元接收並分析來自該影像辨識元件之每一該等邊緣部影像，判斷每一該邊緣部影像是否為該待測物體之一邊緣角落影像，若是，推算該邊緣角落於該載台上所對應之一位置資訊。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之自動化對位方法，其中該處理 單元分析每一該邊緣部影像包括：對該邊緣部影像進行灰階處理產生一灰階影像；將該灰階影像轉換為一黑白影像；以及對該黑白影像進行邊緣處理得到該邊緣部影像之邊緣線段。
  11. 如專利申請範圍第10項所述之自動化對位方法，其中該處理單元依據該邊緣線段找出該待測物體之邊緣直線線段，該邊緣部影像包括兩個邊緣直線線段，則該邊緣部影像為該待測物體之邊緣角落影像。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之自動化對位方法，其中該處理單元由該二個邊緣直線線段的延伸交點推算出該邊緣角落於該載台上所對應之該位置資訊。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之自動化對位方法，其中該處理單元係透過一霍夫轉換推算出該邊緣角落於該載台上所對應之該位置資訊。
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