一种基于SIFT特征点的定位方法

摘要

一种基于SIFT特征点的定位方法，涉及一种基于SIFT特征点的印刷电路板的视觉定位方法。解决了现有传统贴片机对PCB板进行定位的方法定位准确度低，造成的元件贴装精度低的问题。首先，获取待定位PCB板的布局图，粗略提取该布局图上的SIFT特征点；其次，在线获取待定位PCB板的真实图片上的SIFT特征点；然后，对布局图和真实图上的SIFT特征点进行匹配，获得粗略的匹配点对，再对粗略的匹配点对采用点集配准方法进行精确筛选，获得筛选后的匹配点对的位置，最后，根据筛选后的匹配点对的位获得PCB板的位置信息。本发明定位方法通过改善PCB板的定位精度，来提高其PCB板上贴片元件的定位精度。

主权项

一种基于SIFT特征点的定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：采用PCB设计软件获取所需待定位PCB板的布局图；步骤二：利用SIFT特征提取方法获得待定位PCB板布局图上SIFT特征点集合表示布局图中的第i个SIFT特征点，i为正整数，M为布局图中SIFT特征点的个数；步骤三：通过贴片机中的相机在线获取待定位PCB板的图片，并利用SIFT特征提取方法对待定位PCB板的图片进行SIFT特征提取，从而得到真实图片上SIFT特征点集合表示真实图片中的第j个SIFT特征点，j为正整数，N为真实图片中SIFT特征点的个数；步骤四：采用SIFT特征匹配的方法对集合中的各SIFT特征点与集合中的各SIFT特征点进行特征匹配，得到特征匹配点对集合根据得到的特征匹配点对集合Π，获得布局图中特征匹配成功的SIFT特征点位置集合X＝{x₁,x₂,…,x_i}和真实图片中特征匹配成功的SIFT特征点位置集合Y＝{y₁,y₂,…,y_i}，其中，表示布局图中的第τ_i个SIFT特征点，表示真实图片中的第γ_i个SIFT特征点，τ_i为整数，γ_i为整数，x_i表示布局图中第τ_i个SIFT特征点的位置坐标，y_i表示真是图片中第γ_i个SIFT特征点的位置坐标，步骤五：利用点集配准方法对步骤四获得的集合X和Y进行基于位置的筛选，获得位置集合X′和位置集合Y′，其中，X′＝{x′₁,x′₂,…,x′_k}，X′表示位置筛选后的布局图中特征匹配成功的SIFT特征点位置集合，其中x′_k为位置集合X中的第k个SIFT特征点的位置；Y′＝{y′₁,y′₂,…,y′_k}，Y′表示位置筛选后的真实图片中特征匹配成功的SIFT特征点位置集合；其中y′_k为位置集合Y中的第k个SIFT特征点的位置；步骤六：定义中间变量θ＝(s,c_x,c_y,c_a)，利用下述公式一和公式二，得到PCB板的缩放因子s、PCB板在真实图片中的位置c＝(c_x,c_y)和角度c_a，从而完成对PCB板的定位； θ＝argminE(s,c_x,c_y,c_a)    公式一，其中，R为旋转矩阵，p为整数，c_x表示PCB板在真实图片中的X轴坐标，c_y表示PCB板在真实图片中的Y轴坐标。