一种光学耦合控制方法、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本技术产品加工技术领域，尤其涉及一种光学耦合控制方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.自动化光学耦合设备用于将光器件耦合至pcb板，在实际应用中，点胶头在pcb板识别判断的固晶位置上点胶，然后真空吸取光器件放置到pcb板上激光器/光电探测器对应的固晶位，再使用uv灯照射点胶位实现胶水固化，从而完成整个耦合固晶过程。
3.在产品加工领域，产品的加工状态检测是一项重要工作，目前，相关技术中仅设置有单一的检测点进行加工状态检测，通常发生于光器件与pcb板进行对位的工序。然而，一方面，光学耦合的整体加工流程涉及多个工序，加工偏差在不同工序均是可能发生的，仅针对单一工序进行检测仍无法避免误差积累；另一方面，单一工序的运动控制通常涉及到多个运动平面，单一检测点通常仅能实现装置单一运动方向的视觉检测，无法实现全面检测。由此可见，现有的自动化光学耦合设备的耦合精度较低、产品不良率较高。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种光学耦合控制方法、装置及计算机可读存储介质，至少能够解决相关技术中提供的自动化光学耦合设备的耦合精度较低、产品不良率较高的问题。
5.本技术实施例第一方面提供了一种光学耦合控制方法，应用于自动化光学耦合设备，所述自动化光学耦合设备的不同检测点分别设置有多个视觉识别装置，所述光学耦合控制方法包括：
6.实时获取所述自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；
7.基于所述当前加工工序对应触发所述多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；
8.对视觉识别图像进行特征分析，确定所述当前加工工序的加工状态；
9.在所述加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。
10.本技术实施例第二方面提供了一种光学耦合控制装置，应用于自动化光学耦合设备，所述自动化光学耦合设备的不同检测点分别设置有多个视觉识别装置，所述光学耦合控制装置包括：
11.获取模块，用于实时获取所述自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；
12.触发模块，用于基于所述当前加工工序对应触发所述多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；
13.确定模块，用于对视觉识别图像进行特征分析，确定所述当前加工工序的加工状态；
14.提示模块，用于在所述加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。
15.本技术实施例第三方面提供了一种电子装置，包括：存储器、处理器及总线；总线
用于实现存储器、处理器之间的连接通信；处理器用于执行存储在存储器上的计算机程序；处理器执行计算机程序时，实现上述本技术实施例第一方面提供的光学耦合控制方法中的各步骤。
16.本技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述本技术实施例第一方面提供的光学耦合控制方法中的各步骤。
17.由上可见，根据本技术方案所提供的光学耦合控制方法、装置及计算机可读存储介质，实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态；在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。通过本技术方案的实施，采用多个检测点结合机器视觉实现动态监控与反馈，能够全面识别不同加工工序的耦合异常情况，有效提升了自动化光学耦合设备的耦合精度，并降低了产品不良率。
附图说明
18.图1为本技术第一实施例提供的一种光学耦合控制方法的基础流程示意图；
19.图2为本技术第二实施例提供的一种光学耦合控制方法的细化流程示意图；
20.图3为本技术第三实施例提供的光学耦合控制装置的程序模块示意图；
21.图4为本技术第四实施例提供的电子装置的结构示意图。
具体实施方式
22.为使得本技术的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.机器视觉系统，是指能模仿人的某些活动的自动机械，通过机器视觉装置将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据图像系统对信号的运算来抽取目标的特征，进而根据判别结果来控制设备动作来完成一定功能的设备。一般能实现生产、装配等动作，可用在人所不能适应的环境下代替人工作。
24.现有自动化光学耦合设备，实际上是利用机器视觉装置定位识别光器件与pcb板各自的位置，点胶头在pcb板识别判断的固晶位置上点胶，真空吸取光器件(吸取面)放置到pcb板上激光器/光电探测器对应位置(固晶位)，uv灯照射点胶位以实现胶水固化，从而完成耦合固晶过程。在设备工作过程中，主要有以下两大缺点：
25.第一，耦合异常报警的产品需人工实时标记，效率低下。由于耦合检测装置位于侧面正对光纤跳线(jumper)插入光纤的方向，机器视觉系统无法判断在xz方向上偏移导致的耦合异常，因此需要人工实时用油性笔在异常产品上标记以区分，否则难以区分出耦合异常产品。
26.第二，由于机器本身误差的存在，不仅存在光器件、pcb板的物料盘位置的移动偏差，还有真空取放偏差、真空吸取移动误差、点胶位置误差的机器偏差，叠加误差值会相对大，也就是说，如果假定在单个方向上的移动误差值为1，光器件和pcb板放置载盘内误差分
别为1，上料时光器件和pcb板的位置误差值分别为1，真空吸嘴和点胶头移动的总误差分别为1，忽视其他误差，且误差没有相互补偿的情况下，总误差值会到18。而且由于机器的轨迹是在三维方向上的，因此各个机器在三个方向的移动上也具有误差值。此外，物料盘上的光器件和pcb板，本身存在空间三维上的偏移(x方向、y方向、z方向偏移)。而由于光器件的耦合精度要求非常高，现有技术在机器以上诸多误差存在的情况下，并不能做到实时监控及反馈来补偿误差值，叠加误差值非常大，从而导致耦合精度差、产品不良率高。
27.为了解决相关技术中提供的自动化光学耦合设备的耦合精度较低、产品不良率较高的问题，本技术第一实施例提供了一种光学耦合控制方法，应用于自动化光学耦合设备，自动化光学耦合设备的不同检测点分别设置有多个视觉识别装置，在优选实现中，多个视觉识别装置包括：与光器件正面相对设置的第一视觉识别装置、与光器件背面相对设置的第二视觉识别装置、与pcb板侧面相对设置的第三视觉识别装置、与pcb板正面相对设置的第四视觉识别装置以及设置于真空吸取移动装置之上的第五视觉识别装置。
28.如图1为本实施例提供的光学耦合控制方法的基础流程示意图，该光学耦合控制方法包括以下的步骤：
29.步骤101、实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序。
30.具体的，本实施例的自动化光学耦合设备包括真空吸取移动装置、光器件物料移动装置、视觉识别装置、移动点胶装置、uv固化装置、pcb料移动装置、弹夹控制装置、显示输出模块，视觉识别装置一般由环形光源、ccd照相机构成。在整体光学耦合过程中涉及到多个加工工序，例如物料移动工序、点胶工序、uv固化工序等，本实施例实时对当前所执行的加工工序进行获取，以对当前加工工序进行动态监控。
31.步骤102、基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置。
32.具体的，每一加工工序对应不同的视觉检测点，以第三视觉识别装置为例，其设置于pcb板侧面，用于执行物料移动工序的对准监控。在实际应用中，各加工工序具有先后时序，在本实施例中，根据当前加工工序适应性触发目标视觉识别装置进入工作状态，相对于所有视觉识别装置一直维持在工作状态，可以有效节省功耗以及避免无效数据带来的处理性能耗损。应当理解的是，在实际应用中，在各工序执行加工监控时，其所对应的目标视觉识别装置可以是一个或多个，本实施例对此不做唯一限定。
33.在本实施例一种实施方式中，上述基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置的步骤，包括：获取自动化光学耦合设备所要求的加工精度指标；根据加工精度指标，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中相应确定目标视觉识别装置；触发目标视觉识别装置。
34.具体的，在相关技术中，通常针对加工工序默认配置单个检测点，而该检测点对应一个视觉识别装置，然而在实际应用中，单个视觉识别装置存在一定的检测局限性，而对应不同加工工序可能存在一定关联关系，那么关联加工工序的检测点所设置的视觉识别装置可以在一定程度上弥补当前加工工序的默认视觉识别装置的检测局限性。由此，本实施例可以将各加工工序默认配置的视觉识别装置作为高使用优先级的视觉识别装置，而关联加工工序默认配置的视觉识别装置则可以作为当前加工工序的次使用优先级的视觉识别装置，应当说明的是，当前加工工序可能存在多个关联加工工序，进一步地，还可以针对多个关联加工工序的次使用优先级进一步进行细分。
35.进一步地，在本实施例一种实施方式中，上述根据加工精度指标，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中相应确定目标视觉识别装置的步骤，包括：将加工精度指标与预设指标阈值进行比较；在加工精度指标小于或等于指标阈值时，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中，获取主用视觉识别装置作为目标视觉识别装置；在加工精度指标大于指标阈值时，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中，同时获取主用视觉识别装置以及辅助视觉识别装置作为目标视觉识别装置。
36.应当理解的是，本实施例的主用视觉识别装置即为当前加工工序默认配置的高使用优先级的视觉识别装置，而辅助视觉识别装置即为关联加工工序默认配置的次使用优先级的视觉识别装置。在不同加工任务中，所要求的加工精度有所不同，高加工精度对应配置的视觉识别装置更为完善，可以实现多个角度的视觉监控，达到保证加工精度的效果，而低加工精度下这仅需配置检测点默认的视觉识别装置即可，通过单一的视觉识别装置可以简化监控流程，提高整体的产品加工效率。
37.步骤103、对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态。
38.具体的，本实施例对视觉识别装置所采集的视觉识别图像进行特征分析，以判断当前加工工序的加工状态，加工状态的类型可以包括：物料位置状态以及耦合状态，其中，物料位置状态包括光器件放置状态、pcb板放置状态、点胶位置状态，耦合状态主要针对耦合时光透镜与激光器/光电探测器之间的空间位置状态。
39.步骤104、在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。
40.具体的，本实施例在每一加工工序识别到加工异常时，进行异常提示，由此可及时进行加工调整，保证耦合加工的精度。
41.在本实施例一种实施方式中，前述确定当前加工工序的加工状态的步骤之后，还包括：在加工状态为加工异常时，根据特征分析数据获取相应的加工修正参数；根据加工修正参数控制自动化光学耦合设备继续执行当前加工工序。
42.具体的，本实施例可以在加工异常时，由系统自动根据图像特征分析数据进行修正运算，得到加工修正参数，然后控制自动化光学耦合设备实时进行加工修正，对当前加工工序的加工误差进行修正。
43.在本实施例另一种实施方式中，前述确定当前加工工序的加工状态的步骤之后，还包括：在加工状态为加工异常时，获取当前加工工序的关联加工工序；根据当前加工工序对应的特征分析数据，确定对应于关联加工工序的加工补偿参数；基于加工补偿参数对关联加工工序的默认加工参数进行调整，得到实际加工参数；根据实际加工参数控制自动化光学耦合设备执行关联加工工序。
44.具体的，在实际应用中，不同加工工序顺序执行，相邻加工工序之间存在一定的关联性，若当前加工工序加工异常，除了采用前一实施方式在当前加工工序实时进行加工修正，在本实施方式中，还可以不选择在当前加工工序进行修正控制，而是对后续的关联加工工序的默认加工参数进行补偿，以消除当前加工工序的加工误差。以光器件移动工序为例，pcb移动工序为其关联工序，若光器件移动工序中存在光器件移动偏差，则可能导致后续对位产生偏移，本实施方式可以不选择对光器件移动工序进行实时修正，而是对后续的pcb移动工序的默认加工参数进行补偿调整，在pcb移动工序执行过程中矫正光器件移动偏差。由
此，等同于省略了专门的加工修正动作，可以有效提升耦合加工效率。
45.在本实施例一种实施方式中，前述在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示的步骤，包括：在加工状态为加工异常时，统计历史时间周期内当前加工工序的异常次数；若异常次数超出预设次数阈值，则基于特征分析数据定位设备异常原因；结合设备异常原因输出加工异常提示。
46.具体的，本实施方式中考虑到自动化光学耦合设备的硬件故障可能会连续导致特定工序的加工异常，由此，本实施例可以在加工异常发生时，统计历史时间周期内的异常发生次数，若异常发生次数较少，则说明是与硬件无关的偶然异常，而若异常发生次数较多，则说明设备可能产生了硬件故障，进而可以基于图像特征分析数据定位设备的硬件异常，并相应输出携带有硬件异常信息的加工异常提示，除了可以指示工程师异常发生事件，还可以指示工程师及时修复设备故障，以避免后续频繁发生加工异常，提升加工效率。
47.基于上述本技术实施例的技术方案，实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态；在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。通过本技术方案的实施，采用多个检测点结合机器视觉实现动态监控与反馈，能够全面识别不同加工工序的耦合异常情况，有效提升了自动化光学耦合设备的耦合精度，并降低了产品不良率。
48.图2中的方法为本技术第二实施例提供的一种细化的光学耦合控制方法，该光学耦合控制方法包括：
49.步骤201、实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序，以及所要求的加工精度指标。
50.步骤202、根据加工精度指标，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中相应确定目标视觉识别装置。
51.步骤203、触发目标视觉识别装置采集视觉识别图像。
52.步骤204、对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态。
53.步骤205、在加工状态为加工异常时，获取当前加工工序的关联加工工序。
54.步骤206、根据当前加工工序对应的特征分析数据，确定对应于关联加工工序的加工补偿参数。
55.步骤207、基于加工补偿参数对关联加工工序的默认加工参数进行调整，得到实际加工参数。
56.步骤208、根据实际加工参数控制自动化光学耦合设备执行关联加工工序。
57.应当理解的是，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着步骤执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成唯一限定。
58.基于上述本技术实施例的技术方案，采用n个参考点结合智机器视觉系统实现动态监控与反馈，不仅能够自动化识别判断光透镜和激光器或者光透镜和光电探测器之间的x方向和z方向上的偏移导致的耦合异常情况，因此不再需要人工标记，更加方便光耦合实时检测，大大提升生产线的效率。同时，能够实时反馈数据以补偿偏移值，提高机器的移动精度，从而显著提升产品品质。此外，本技术不仅适用于发送端，也适用于接收端，同时，参
考点实时检测方式可以推广到各种需要实时检测与反馈信息的产品生产设备上。
59.图3为本技术第三实施例提供的一种光学耦合控制装置。该光学耦合控制装置可用于应用于自动化光学耦合设备，自动化光学耦合设备的不同检测点分别设置有多个视觉识别装置。如图3所示，该光学耦合控制装置主要包括：
60.获取模块301，用于实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；
61.触发模块302，用于基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；
62.确定模块303，用于对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态；
63.提示模块304，用于在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。
64.在本实施例的一些实施方式中，多个视觉识别装置包括：与光器件正面相对设置的第一视觉识别装置、与光器件背面相对设置的第二视觉识别装置、与pcb板侧面相对设置的第三视觉识别装置、与pcb板正面相对设置的第四视觉识别装置以及设置于真空吸取移动装置之上的第五视觉识别装置。
65.在本实施例的一些实施方式中，该光学耦合控制装置还包括：修正模块，用于在加工状态为加工异常时，根据特征分析数据获取相应的加工修正参数；根据加工修正参数控制自动化光学耦合设备继续执行当前加工工序。
66.在本实施例的另一些实施方式中，该光学耦合控制装置还包括：补偿模块，用于：在加工状态为加工异常时，获取当前加工工序的关联加工工序；根据当前加工工序对应的特征分析数据，确定对应于关联加工工序的加工补偿参数；基于加工补偿参数对关联加工工序的默认加工参数进行调整，得到实际加工参数；根据实际加工参数控制自动化光学耦合设备执行关联加工工序。
67.在本实施例的一些实施方式中，提示模块具体用于：在加工状态为加工异常时，统计历史时间周期内当前加工工序的异常次数；若异常次数超出预设次数阈值，则基于特征分析数据定位设备异常原因；结合设备异常原因输出加工异常提示。
68.在本实施例的一些实施方式中，触发模块具体用于：获取自动化光学耦合设备所要求的加工精度指标；根据加工精度指标，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中相应确定目标视觉识别装置；触发目标视觉识别装置。
69.进一步地，在本实施例的一些实施方式中，触发模块在执行上述根据加工精度指标，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中相应确定目标视觉识别装置的步骤时，具体用于：将加工精度指标与预设指标阈值进行比较；在加工精度指标小于或等于指标阈值时，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中，获取主用视觉识别装置作为目标视觉识别装置；在加工精度指标大于指标阈值时，从当前加工工序关联的多个使用优先级不同的视觉识别装置中，同时获取主用视觉识别装置以及辅助视觉识别装置作为目标视觉识别装置。
70.应当说明的是，第一、二实施例中的光学耦合控制方法均可基于本实施例提供的光学耦合控制装置实现，所属领域的普通技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，本实施例中所描述的光学耦合控制装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
71.根据本实施例所提供的光学耦合控制装置，实时获取自动化光学耦合设备所执行的当前加工工序；基于当前加工工序对应触发多个视觉识别装置中的目标视觉识别装置；对视觉识别图像进行特征分析，确定当前加工工序的加工状态；在加工状态为加工异常时，输出加工异常提示。通过本技术方案的实施，采用多个检测点结合机器视觉实现动态监控与反馈，能够全面识别不同加工工序的耦合异常情况，有效提升了自动化光学耦合设备的耦合精度，并降低了产品不良率。
72.请参阅图4，图4为本技术第四实施例提供的一种电子装置。该电子装置可用于实现前述实施例中的光学耦合控制方法。如图4所示，该电子装置主要包括：
73.存储器401、处理器402、总线403及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序，存储器401和处理器402通过总线403连接。处理器402执行该计算机程序时，实现前述实施例中的光学耦合控制方法。其中，处理器的数量可以是一个或多个。
74.存储器401可以是高速随机存取记忆体(ram，random access memory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器401用于存储可执行程序代码，处理器402与存储器401耦合。
75.进一步的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的电子装置中，该计算机可读存储介质可以是前述图4所示实施例中的存储器。
76.该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述实施例中的光学耦合控制方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
77.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
78.作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
79.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
80.集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
81.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本技术所必须的。
82.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
83.以上为对本技术所提供的光学耦合控制方法、装置及计算机可读存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。