论文摘要
射频识别(RFID)技术是正在快速发展的一种自动识别技术,在物流和生产方面的工业领域有着非常广泛的应用前景。开发出高性价比的RFID标签封装设备降低标签生产成本是普及RFID技术的一个重要条件。随着当前微电子产业的高速发展,RFID晶元的芯片尺寸越来越小,仅靠机械的结构已很难保证封装的精度。视觉辅助定位技术由于其精度高、可靠性好等特点,已成为保证RFID标签封装设备高速、高精运行的核心关键技术,也是学术界的研究热点。本文针对机器视觉在RFID标签封装设备中点胶、翻转、贴装三个模块中的应用场合,讨论了设备中不同机器视觉系统的设计与工程实现,包括视觉组件的选型、光路设计和实现、图像处理、及照明设计和实现,重点讨论了视觉系统的光路、图像处理和光源三大视觉中最主要的组成部分。在组件选型中,根据设备的需要,通过光学公式的计算,选择了适合当前设备的光学组件。在光路设计中,分析了第一代设备点胶模块斜视的方案的优缺点,重新设计了带有反射镜的光路设计,克服了第一代设备中景深不足,图像不够清晰的缺点,在分析了贴装模块各个光路设计方案优缺点的基础上,提出了适用当前设备的分离设计方案;在图像处理中,分析了图像变形的各种可能及其原理,讨论了矫正图像变形的原理公式,提出了利用交比不变性优化图像标定的方法,并给出了矫正前后的图像对比效果,分析了灰度相关法的图像匹配方式,讨论了加速图像匹配的方法,包括傅立叶变换和分级搜索,提出了利用图像相似性简化图像匹配的方法。在光源和照明设计中,总结了常用的光源类型和照明方式,针对不同的目标物体,采用了不同的照明方案,通过实验获得了较好的光源照明角度,成像效果有了明显的提高。