本發明專利技術公開了一種用于對RFID天線毛刺和污點缺陷執行視覺檢測的方法，包括：對攝像裝置執行標定之后，通過其與條形或背光光源的配合，對待檢測的各個RFID天線拍攝圖像；采集所拍攝的天線圖像并將其與天線模板圖像相匹配以獲得預對齊信息；根據天線模板圖像上的ROI區域并結合預對齊信息，從天線圖像中扣取對應的毛刺和污點檢測區域；對所摳取檢測區域和ROI區域分別執行二值化處理，然后執行圖像相減處理；對相減處理后的殘余圖像執行blob分析，由此判定毛刺和污點缺陷結果。本發明專利技術還公開了相應的視覺檢測系統。通過本發明專利技術，能夠高效率、高準確地執行RFID天線的毛刺/污點質量檢測過程，并可精確定位缺陷所處位置，因而尤其適用于工業化RFID的加工制造過程。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于RFID制造領域，更具體地，涉及ー種RFID天線毛刺和污點缺陷的視覺檢測系統及方法。
技術介紹
視頻識別也即RFID技術，又稱為電子標簽，是通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據的通信技木。它的基本組成部分包括標簽、閱讀器和天線，其中標簽由耦合元件及芯片組成，每個標簽對應唯一的電子編碼并附著在物體上用于標示目標對象；閱讀器用于讀寫或寫入標簽信息，而天線用于在標簽與閱讀器之間傳遞射頻信號。由于RFID技術無須在識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸，并具備高速識別、抗惡劣環境和保密性強等優點，因此在物流、倉儲管理、醫療和身份識別、食品加工，以及エ業制造過程的生產數據實時監控及質量追蹤等多個領域獲得了廣泛的應用。在RFID設備中，天線作為主要的能量傳輸功能層，是按照射頻識別所要求的功能而設計的電子線路，其通過蝕刻、燙印或導電油墨印刷等方式將導電銀漿或導電碳漿布置在PVC、PC或PET天線基板上，并與面層、保護層和底層等封裝而成。天線的布線圖案的加エ質量直接影響到標簽與閱讀器之間能否最大程度地傳遞信號，甚至會影響到RFID設備的正常工作運行。常見的天線外觀缺陷例如包括線寬過大或過小、出現圖案斷線/粘連現象，或者存在毛刺和污點缺陷等。其中，毛刺和污點是影響天線質量的外觀缺陷中非常常見的ー種。所謂毛刺，是指由于刻蝕、印刷等生產制造エ藝原因，天線平面內線條單側或兩側出現的不同于設計圖案的凸起或凹陷，該現象可能影響到天線的電學性能、品質因數(Q)或標簽諧振頻率(《)，甚至造成天線線路的短路或斷路；所謂污點，是指除去正常的天線圖案之外，在基板上呈現的多余圖案。毛刺和污點的具體面積或偏差閾值可以根據根據RFID標簽的種類、用途、尺寸和復雜程度來確定。目前，高精度的天線圖案檢測設備在國內外均屬空白，現有技術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(人眼通過攝像機屏幕觀察天線基板印刷情況)來執行指令檢測，這樣不僅效率低、成本高，而且檢測結論的精確性和一致性難以得到保證，并極大限制了 RFID天線標簽生產行業的發展。近年隨著對檢測自動化的要求越來越高，也出現了直接對天線性能進行檢測并給出檢測結論的天線質量的檢測方案，即直接用讀卡器來測量天線是否合格，顯然這種方法對于未貼芯片的天線并不適用。此外，還有利用阻抗自動匹配技術進行測試的自動檢測方案，如微博學報2008年8月第24卷第4期中《RFID標簽天線測試架設計》一文中提到的檢測方案等，這些檢測方案基干天線電學性能進行檢測，只能檢測出天線是否合格，適用于流水化的檢測生產，但不能明確指出制造エ藝中存在的問題。尤其是，對于毛刺和污點之類的外觀缺陷，現有技術中缺乏有效的檢測手段，而且難以準確獲知缺陷所處的具體位置。相應地，在相關領域中存在對RFID天線包括毛刺和污點缺陷在內的外觀缺陷檢測方式作出進ー步改進的技術需求。
技術實現思路
針對現有技術的以上缺陷或技術需求，本專利技術的目的在于提供ー種RFID天線毛刺和污點缺陷的視覺檢測系統及方法，其能夠高效率、高準確地執行RFID天線的毛刺/污點質量檢測過程，并可精確定位毛刺/污點缺陷所處的具體位置，由此便于實時反饋和質量控制，同時適用于エ業化RFID的加工制造過程。按照本專利技術的ー個方面，提供了ー種RFID天線毛刺和污點缺陷的視覺檢測系統，該視覺檢測系統包括攝像裝置、三自由度移動模組、條形光源、背光光源和視覺檢測裝置，其特征在于:所述攝像裝置安裝在可沿著X軸、Y軸和Z軸三個方向來回移動的三自由度移動模組上，并處于待檢測的RFID天線的上方，用于在其視野范圍內對各個RFID天線分別拍攝完整的圖像；所述條形光源對稱設置在攝像裝置的兩側，所述背光光源設置在待檢測的RFID天線的下方，由此根據RFID天線基板的不同而選擇性開啟并與攝像裝置相配合，以便執行對天線的拍攝操作；所述視覺檢測裝置包括標定單元、圖像獲取単元、圖像匹配単元、圖像分割単元、圖像運算單元和連通域分析単元，其中標定單元用于對攝像裝置所拍攝的天線圖像建立像素坐標，并將像素坐標轉換成同一世界坐標系下的坐標值；圖像獲取単元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；圖像匹配単元用于將所采集的天線圖像與天線模板圖像進行匹配，并獲取包括旋轉角度、中心點位移在內的預對齊信息；圖像分割単元用于根據天線模板圖像上預設的感興趣區域，并結合所獲取的預對齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區域相對應的毛刺和污點檢測區域；圖像運算單元用于對天線模板圖像上預設的感興趣區域、以及圖像分割単元所摳取的毛刺和污點檢測區域分別執行ニ值化處理，然后對兩者執行圖像相減處理；連通域分析単元用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對其執行blob分析操作，由此獲得有關毛刺和污點缺陷的檢測結果。作為進ー步優選地，所述視覺檢測裝置還包括顯示單元，用于顯示毛刺和污點缺陷檢測過程中的中間及最終檢測結果。作為進ー步優選地，所述攝像裝置為エ業CXD相機。按照本專利技術的另一方面，還提供了相應的檢測方法，其特征在干，該檢測方法包括下列步驟:(a)在采用攝像裝置攝取待檢測的RFID天線圖像之前，執行攝像裝置的標定步驟；(b)操作三自由度移動模組來使攝像裝置到達所需位置，并通過其與條形光源或背光光源之間的配合，對待檢測的各個RFID天線分別拍攝完整的圖像；(C)采集所拍攝的天線圖像，并將采集到的各個天線圖像分別與天線模板圖像相匹配，由此獲得包括旋轉角度、中心點位移在內的預對齊信息；(d)根據天線模板圖像上預設的一個或多個感興趣區域，并結合步驟(C)所獲取的預對齊信息對天線圖像進行調整，然后從天線圖像中樞取與感興趣區域相對應的毛刺和污點檢測區域；(e)對步驟(d)所摳取的毛刺和污點檢測區域以及天線模板圖像上的感興趣區域分別執行ニ值化處理，接著對兩者執行圖像相減處理；(f)對步驟(e)圖像相減處理后所獲得的殘余圖像進行blob分析:當blob分析后未提取到連通域區域，或者所提取的各個連通域區域面積及其總面積均在容忍閾值之內，則判定該被檢測天線不存在毛刺污點缺陷；而當blob分析后所提取的連通域區域存在單個區域面積或總面積超出容忍閾值的情形，則判定被檢測天線存在毛刺和污點缺陷。作為進ー步優選地，在步驟(f)中，可以根據單個連通域區域的實際面積大小，來進ー步判斷該區域屬于毛刺或污點缺陷。作為進ー步優選地，在步驟(f)中，當判定存在毛刺或污點缺陷時，定位該連通域區域的中心點像素坐標同時記錄其面積信息，由此確定被檢測天線的缺陷位置及其類型。作為進ー步優選地，當blob分析后所提取的連通域區域總面積超出容忍閾值時，定位所有連通域區域的中心點象素坐標同時取其平均值，并將該平均值作為被檢測天線的缺陷所處位置。總體而言，按照本專利技術的用于RFID天線的外觀缺陷檢測系統及其方法與現有技術相比，主要具備以下的技術優點:1、通過采用視覺檢測方式，能夠穩定、準確地檢測出各種不同類型的復雜天線圖案的毛刺或污點缺陷，并在提高檢測效率的同時能夠保證檢測結果的精確性和一致性；2、可以根據檢測需求對毛刺和污點容忍閾值進行不同設定和調整，便于滿足不同生產標準的要求，適用于エ業化的實際制造過程；3、整體檢測系統結構緊湊、便于操作，能靈活運用于不同基板類型的RFID田間本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種RFID天線毛刺和污點缺陷的視覺檢測系統，該視覺檢測系統包括攝像裝置、三自由度移動模組、條形光源、背光光源和視覺檢測裝置，其特征在于：所述攝像裝置安裝在可沿著X軸、Y軸和Z軸三個方向來回移動的三自由度移動模組上，并處于待檢測的RFID天線的上方，用于在其視野范圍內對各個RFID天線分別拍攝完整的圖像；所述條形光源對稱設置在攝像裝置的兩側，所述背光光源設置在待檢測的RFID天線的下方，由此根據RFID天線基板的不同而選擇性開啟并與攝像裝置相配合，以便執行對天線的拍攝操作；所述視覺檢測裝置包括標定單元、圖像獲取單元、圖像匹配單元、圖像分割單元、圖像運算單元和連通域分析單元，其中標定單元用于對攝像裝置所拍攝的天線圖像建立像素坐標，并將像素坐標轉換成同一世界坐標系下的坐標值；圖像獲取單元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；圖像匹配單元用于將所采集的天線圖像與天線模板圖像進行匹配，并獲取包括旋轉角度、中心點位移在內的預對齊信息；圖像分割單元用于根據天線模板圖像上預設的感興趣區域，并結合所獲取的預對齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區域相對應的毛刺和污點檢測區域；圖像運算單元用于對天線模板圖像上預設的感興趣區域、以及圖像分割單元所摳取的毛刺和污點檢測區域分別執行二值化處理，然后對兩者執行圖像相減處理；連通域分析單元用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對其執行blob分析操作，由此獲得有關毛刺和污點缺陷的檢測結果...
【技術特征摘要】
1.一種RFID天線毛刺和污點缺陷的視覺檢測系統，該視覺檢測系統包括攝像裝置、三自由度移動模組、條形光源、背光光源和視覺檢測裝置，其特征在于: 所述攝像裝置安裝在可沿著X軸、Y軸和Z軸三個方向來回移動的三自由度移動模組上，并處于待檢測的RFID天線的上方，用于在其視野范圍內對各個RFID天線分別拍攝完整的圖像； 所述條形光源對稱設置在攝像裝置的兩側，所述背光光源設置在待檢測的RFID天線的下方，由此根據RFID天線基板的不同而選擇性開啟并與攝像裝置相配合，以便執行對天線的拍攝操作； 所述視覺檢測裝置包括標定單元、圖像獲取単元、圖像匹配単元、圖像分割単元、圖像運算單元和連通域分析単元，其中標定單元用于對攝像裝置所拍攝的天線圖像建立像素坐標，并將像素坐標轉換成同一世界坐標系下的坐標值；圖像獲取単元用于采集攝像裝置所拍攝的天線圖像；圖像匹配単元用于將所采集的天線圖像與天線模板圖像進行匹配，并獲取包括旋轉角度、中心點位移在內的預對齊信息；圖像分割単元用于根據天線模板圖像上預設的感興趣區域，并結合所獲取的預對齊信息，從天線圖像中扣取與感興趣區域相對應的毛刺和污點檢測區域；圖像運算單元用于對天線模板圖像上預設的感興趣區域、以及圖像分割単元所摳取的毛刺和污點檢測區域分別執行ニ值化處理，然后對兩者執行圖像相減處理；連通域分析単元用于提取圖像相減處理后的殘余圖像，并對其執行blob分析操作，由此獲得有關毛刺和污點缺陷的檢測結果2.按權利要求1所述的視覺檢測系統，其特征在于，所述視覺檢測裝置還包括顯示單元，用于顯示毛刺和污點缺陷檢測過程中的中間及最終檢測結果。3.按權利要求1或2所述的視覺檢測系統，其特征在于，所述攝像裝置優選為エ業CCD相機。4.一種用于對RFID天線毛刺和污點缺陷執行視覺檢測的方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳建魁，鐘強龍，楊航，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。