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

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


圖1是本發(fā)明產(chǎn)品局部對齊系統(tǒng)較佳實施例的應(yīng)用環(huán)境圖。圖2是本發(fā)明所對齊的移動對象及理論對象的示意圖。圖3是本發(fā)明產(chǎn)品局部對齊系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。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的示意圖。圖8是圖2中的移動對象按照平移矩陣平移之后的示意圖。圖9是圖8中的移動對象與理論對象對齊之后的示意圖。圖10是本發(fā)明產(chǎn)品局部對齊方法較佳實施例的流程圖。圖11是圖10中步驟S18的具體流程圖。主要元件符號說明
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品局部對齊方法,其特征在于,該方法包括: 輸入步驟:輸入理論對象與移動對象，所述理論對象為待測產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動對象為所述待測產(chǎn)品需檢測的局部掃描圖像； 擬合步驟:獲取構(gòu)成移動對象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動對象的特征元素； 匹配步驟:將移動對象的特征元素與理論對象的特征元素進行匹配，提取移動對象的特征元素在理論對象中所匹配的特征元素； 定位步驟:根據(jù)移動對象特征元素中心點的位置和在理論對象中所匹配的特征元素中心點的位置對移動對象進行初步定位； 迭代步驟:利用擬牛頓迭代方法對初步定位的移動對象的位置進行精確迭代，輸出移動對象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及 更新步驟:根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對初步定位的移動對象進行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動對象與理論對象對齊。
2.按權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品局部對齊方法，其特征在于，所述擬合步驟具體包括: 遍歷移動對象所有的三角形，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應(yīng)的點輸出； 將輸出的所有點擬合成特征元素；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)品局部對齊方法，其特征在于，所述匹配步驟具體包括: 遍歷理論對象的特征元素列表； 根據(jù)移動對象的特征元素的屬性及各特征元素之間的位置關(guān)系，在理論對象特征元素列表中進行特征匹配；及 提取移動對象的特征元素在理論對象中所匹配的特征元素。
4.按權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品局部對齊方法，其特征在于，所述定位步驟具體包括: 分別得到移動對象特征元素的最大包圍盒及在理論對象中所匹配的特征元素的最大包圍盒； 根據(jù)移動對象特征元素最大包圍盒的中心點與在理論對象中所匹配的特征元素最大包圍盒的中心點的位置，計算迭代初始參數(shù)，得到移動對象初始平移矩陣；及根據(jù)該初始平移矩陣對所述移動對象進行初步定位。
5.按權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品局部對齊方法，其特征在于，所述迭代步驟具體包括: 獲取迭代初始參數(shù)； 計算迭代函數(shù)f(x)的值； 判斷計算出的迭代函數(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，計算移動對象當(dāng)前位置的下降方向； 判斷移動對象當(dāng)前位置是否存在下降方向； 當(dāng)存在下降方向時，將移動對象在所述下降方向上移動預(yù)先設(shè)定的距離D，計算移動之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值； 當(dāng)移動之后的迭代函數(shù)f(x+l) 的值小于移動之前的迭代函數(shù)f(x)的值時，繼續(xù)將移動對象在所述下降方向上移動距離D，當(dāng)移動之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值大于或等于移動之前的迭代函數(shù)f(x)的值時，重新計算移動對象當(dāng)前位置的下降方向；及 當(dāng)計算出的迭代函數(shù)f(x)的值小于預(yù)先設(shè)定的最小值，或者移動對象當(dāng)前位置不存在下降方向時，計算當(dāng)前迭代參數(shù)，輸出所述移動對象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣。
6.一種產(chǎn)品局部對齊系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 輸入模塊，用于輸入理論對象與移動對象，所述理論對象為待測產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)圖像或者樣品掃描圖像，所述移動對象為所述待測產(chǎn)品需檢測的局部掃描圖像； 擬合模塊，用于獲取構(gòu)成移動對象的三角形數(shù)據(jù)，并從該三角形數(shù)據(jù)中擬合出該移動對象的特征元素； 匹配模塊，用于將移動對象的特征元素與理論對象的特征元素進行匹配，提取移動對象的特征元素在理論對象中所匹配的特征元素； 定位模塊，用于根據(jù)移動對象特征元素中心點的位置和在理論對象中所匹配的特征元素中心點的位置對移動對象進行初步定位； 迭代模塊，用于利用擬牛頓迭代方法對初步定位的移動對象的位置進行精迭代，輸出移動對象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；及 更新模塊，用于根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對初步定位的移動對象進行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動對象與理論對象對齊。
7.按權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品局部對齊系統(tǒng)，其特征在于，所述擬合模塊的擬合過程具體包括: 遍歷移動對象所有的三角形，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應(yīng)的點輸出； 將輸出的所有點擬合成特征元素；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: 遍歷理論對象的特征元素列表； 根據(jù)移動對象的特征元素的屬性及各特征元素之間的位置關(guān)系，在理論對象特征元素列表中進行特征匹配 '及 提取移動對象的特征元素在理論對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: 分別得到移動對象特征元素的最大包圍盒及在理論對象中所匹配的特征元素的最大包圍盒； 根據(jù)移動對象特征元素最大包圍盒的中心點與在理論對象中所匹配的特征元素最大包圍盒的中心點的位置，計算迭代初始參數(shù)，得到移動對象初始平移矩陣 '及根據(jù)該初始平移矩陣對所述移動對象進行初步定位。
10.按權(quán)利要求9所述的產(chǎn)品局部對齊系統(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)；計算迭代函數(shù)f(x)的值； 判斷計算出的迭代函數(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，計算移動對象當(dāng)前位置的下降方向； 判斷移動對象當(dāng)前位置是否存在下降方向； 當(dāng)存在下降方向時，將移動對象在所述下降方向上移動預(yù)先設(shè)定的距離D，計算移動之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值； 當(dāng)移動之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值小于移動之前的迭代函數(shù)f(x)的值時，繼續(xù)將移動對象在所述下降方向上移動距離D，當(dāng)移動之后的迭代函數(shù)f(x+l)的值大于或等于移動之前的迭代函數(shù)f(x) 的值時，重新計算移動對象當(dāng)前位置的下降方向 '及 當(dāng)計算出的迭代函數(shù)f(x)的值小于預(yù)先設(shè)定的最小值，或者移動對象當(dāng)前位置不存在下降方向時，計算當(dāng)前迭代參數(shù)，輸出所述移動對象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣。
全文摘要
一種產(chǎn)品局部對齊系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于獲取構(gòu)成移動對象的三角形數(shù)據(jù)，并從中擬合出移動對象的特征元素；將移動對象與理論對象的特征元素進行匹配；根據(jù)移動對象特征元素中心點的位置和在理論對象中所匹配的特征元素中心點的位置對移動對象進行初步定位；利用擬牛頓迭代方法進行精確迭代，輸出移動對象的平移旋轉(zhuǎn)矩陣；根據(jù)所述平移旋轉(zhuǎn)矩陣對初步定位的移動對象進行平移旋轉(zhuǎn)，使所述初步定位的移動對象與理論對象對齊。本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品局部對齊方法。本發(fā)明可以快速將待測產(chǎn)品局部與理論對象進行精確對齊。
文檔編號G06T7/00GK103093450SQ20111033826
公開日2013年5月8日 申請日期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