一、案例背景

客户需求：

客户设备主要用于组装华为手表的电路板，需要视觉实现定位及读码功能。视觉使用两个相机定位FPC和贴装底座位置，引导运动机构将FPC贴装到底座上。

整体定位精度要求：0.1mm。

客户痛点或问题

  FPC的贴合精度较高，假如贴合位置不准确，会导致电路板短路。且电路板造价较高，需控制生产过程材料报废数量，良品率要求99.5%以上。客户需要一种稳定、高效的方法来保证产品精准组装。

二、解决方案描述

项目配单表

方案示意图及方案思路描述

                                                              现场设备架设图

视觉计算产品位置偏差，整体流程可划分为标定、示教、偏差运算这三部分：

1.标定：统一坐标系。相机拍照得到的是像素坐标，而贴装机构移动的是物理坐标，所以需要通过标定来讲像素量转为物理量，让执行机构去执行

2.映射：建立上相机与下相机的坐标系关联。上相机拍摄底座产品，下相机拍摄FPC产品，为了计算两者的位置关系，需确定上相机与下相机图像坐标的转换关系。通过映射过程，获取上相机坐标与下相机坐标的转换矩阵，可实现将上相机坐标转换为一个等效的下相机坐标值。

3.做差：计算FPC产品位置与底座产品位置的差值。上下相机各自拍照，获取图像中产品的坐标，然后利用映射矩阵，将上相机坐标转换为下相机等效坐标值，计算出两个产品的位置偏差。

搭建与调试：

项目难点: 本项目计算上下两个产品位置偏差时，需要将两个产品坐标转换到同个坐标系下。

解决方案：利用相机映射算法，获得两个相机的坐标转换关系，由此将两个产品的位置坐标统一到同一个对物理坐标系，计算两者的位置偏差。

映射流程：两个相机获取同个特征物，计算特征物在相机图像中的相对位置，利用视觉算法获取上下相机间的坐标转换矩阵。

                                         映射流程示意图

视觉流程共包括下相机手眼标定、上下相机映射标定、下相机拍照、上相机拍照定位及计算4个流程：

调试步骤1：搭建下相机手眼标定流程，完成12点标定过程，获取像素坐标与物理坐标的转换关系。

调试步骤2：搭建上下相机映射流程，下相机获取特征物品，然后将物品移到到上相机位置再次拍照，获取下相机与上相机的坐标转换关系。

调试步骤3：搭建下相机拍照流程，获取FPC产品坐标。

调试步骤4：搭建上相机拍照流程，获取电路板底座产品的坐标，然后通过坐标转换将两个产品的位置统一到相对物理坐标系，计算两者的位置偏差。将该偏差发送给机构引导组装动作。

                                                          下相机拍照流程

                                                    上相机定位及计算流程

三、方案优势

1.本方案可良好完成产品对位贴合功能，对位稳定，满足客户组装设备的应用需求。

2.通过此次项目，客户很满意视觉检测平台，已将海康机器人列为主要的视觉供应商，视觉项目会优先考虑VM算法平台。