专利名称：镜片组装定位方法
技术领域：
本发明涉及一种镜片组装定位方法，特别是一种自动判定镜片剪口转向角度而进
行组装的定位方法。
背景技术：
根据研究显示，具有相机功能的行动电话产量将于2008年突破10亿部，而达10. 6 亿部，且具有相机功能的行动电话在行动电话市场内的渗透率达73. 6 % ，年增长率可保持 33.6%的高水平。目前行动电话中的相机模块多为百万像素，为呈现百万像素的拍摄能力， 相机模块所使用的镜片数目也由低阶的1 2片增加为中高阶的3 6片，相应的镜头组 装的复杂度与时间也随之增加。 如图1 ， 一般来说，镜片50会具有剪口 52 (D-Cut)，以标示镜片50的剪口 52的转向 角度而有利于作业人员进行组装。以图l为例，此转向角度即为与x轴方向夹O度角。此 外，这些用于行动电话中的镜头的镜片50的规格大多介于2毫米至6毫米之间，且为避免 影响成像质量，剪口 52的范围均不会太大(图中为求示意清楚而夸示放大)。
在现今行动电话中镜片组装的方式，是由作业人员使用放大镜观测镜片后，凭借 经验及辅具来判断镜片50的剪口 52的转向角度，再将此转向角度输入到机器中，接着镜片 组装设备会依输入的转向角度，将镜片50旋转到相对位置进行组装。 然而，操作员在判断镜片50的剪口 52的转向角度时，容易受经验不足及疲劳的影 响，造成组装质量不稳定、操作费时、产能低落等问题。而且如果转向角度判断差距过大，容 易在镜片50组装的过程中造成镜片50磨损或破碎，影响产品的质量。现有技术试图以影 像辨识的方法来定位出镜片50的剪口 52的转向角度，然而至今仍没有可行的定位方法来 自动定位组装镜片50。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种镜片组装定位方法，适于定位镜片的剪口 的转向角度，以自动定位组装镜片。本发明利用机器视觉技术来开发镜片剪口定位系统， 配合整套取像设备工业级相机、影像撷取卡、镜头、发光二极管辅助光源，并针对镜片作最 佳的装置配置，以取得最佳的镜片影像，加上复合式镜片剪口定位方法，完成镜片剪口自动 定位系统，以该系统取代人工操作，系统能自动辨识镜片剪口的角度，配合镜片自动组装机 构，可有效提升质量及产能。 本发明提出一种镜片组装定位方法，包括下列步骤以对应镜片的标准镜片进行 前置作业，撷取标准镜片的剪口特征与辅助十字特征，而剪口特征与辅助十字特征构成标 准特征影像；以及对镜片进行定位作业，撷取该镜片的轮廓影像，并通过对比标准特征影像 与轮廓影像，得出镜片的剪口的转向角度。 本发明提出一种镜片组装定位方法，包括下列步骤对镜片进行圆周投影，以得出 边缘影像，而边缘影像具有非平坦区；以及计算非平坦区相对边缘影像的位置以推出镜片的剪口的转向角度。 本发明的技术效果在于在本发明的镜片组装定位方法中，通过标准特征影像或 是边缘影像，可大幅强化剪口的特征，以提升自动辨识镜片剪口的正确性。进而可开发自动 镜片组装设备，实现工艺完全自动化，以提高组装成品率与产能。 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为镜片的轮廓示意图； 图2为依据本发明一实施例的镜片组装定位方法的流程图；
图3A为标准镜片的轮廓示意图；
图3B为标准特征影像的示意图； 图4为依据本发明另一实施例的镜片组装定位方法的流程图； 图5A为边缘影像的实际截图； 图5B为进行圆周投影的示意图。 其中，附图标记 50:镜片 52:剪口 60:镜片 62:剪口 72 :第一圆周区域 74 :第二圆周区域 100 :标准特征影像 Cl:剪口特征 C2 :辅助十字特征 Sll S12、S21 S22 :步骤
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述
图2为依据本发明一实施例的镜片组装定位方法的流程图。请参考图2而如步骤 S11、S12所示，本发明的镜片组装定位方法主要包括前置作业与定位作业，以对如图1的镜 片50进行定位组装。以下将分别针对前置作业与定位作业详加叙述。 在前置作业中，首先要让辨识软件能够学习并认识镜片50的特征形状，才能对镜 片50进行定位。具体来说如图3A所示，本发明是先准备标准镜片60，而此标准镜片60具 有剪口 62，且标准镜片60的大小形状是与图1的镜片50 —致。通过前述的取像设备便可 撷取标准镜片60的剪口特征C1与辅助十字特征C2，而在图示中以虚线区域标示这些特征。
剪口 62的轮廓是直线，而标准镜片60的外围轮廓是圆弧，所以直线与圆弧交界处 会有斜率不连续的情况而可作为影像辨识的指针。即剪口特征Cl便是指标准镜片60的剪 口 62两端角度变化的形状特征。 类似前述，以标准镜片60中心向外进行十字延伸而交取到的轮廓即为辅助十字特征C2，而在本实施例中，十字的其中一个方向特别设定为标准镜片60中心朝向标准镜片 的剪口 62的方向，以形成十字形状特征。 将剪口特征Cl与辅助十字特征C2结合便可构成标准特征影像100而如图3B所
示。将标准特征影像ioo输入到比对软件中，即可进行后续的定位作业。 在定位作业中，也是先利用前述的取像设备撷取镜片50的轮廓影像(如图l所 示)，并通过对比标准特征影像100与轮廓影像，即可得出镜片50的剪口 52的转向角度。 即不断将轮廓影像旋转特定的角度(例如1度)，然后将轮廓影像与标准特征影像100对比 看是否吻合。若无法吻合，则继续旋转轮廓影像进行对比。若已达到吻合的条件，便可从旋 转的总角度来回推镜片50的剪口 52的转向角度，进而自动将镜片50旋转到相对位置进行 组装。 本发明以软件自动辨识的方式调整镜片50的转向角度进行组装，从而取代人工 对比并可大幅提升组装速率。值得注意的是，本发明是以标准特征影像100作为对比的参 考，相对于现有技术而言是完全利用标准镜片60的外围轮廓作对比，标准特征影像100滤 除部分"圆形特征"，从而大幅提升"剪角特征"的比例权重。因而即可有效提升辨识对比的 正确率，以进行有效率的组装作业。 另外，在某些小尺寸(例如小于5毫米)的镜片50中，剪口52会占镜片50—定 比例，而使得前述提升"剪角特征"的比例权重的方法特别有效，不过前述的方法仍可适用 在大尺寸(例如大于5毫米)的镜片50中。以下将详述本发明另一镜片组装定位方法，此 镜片组装定位方法可同时适用于任何尺寸的镜片50。 图4为依据本发明另一实施例的镜片组装定位方法的流程图。请参考图4与图1， 本实施例的镜片组装定位方法不需要进行前置作业即可直接对镜片50进行定位组装。首 先如步骤S21所示，对镜片50进行圆周投影(ringiarp)，以得出如图5A所示的边缘影像， 而边缘影像具有非平坦区A。 详细而言，本实施例是如图5B所示，利用第一圆周区域72与第二圆周区域74之 间的范围对镜片50进行360度的圆周投影，其中第一圆周区域72的半径是小于镜片50的 半径，而第二圆周区域74的半径是大于镜片50的半径，且自镜片50中心向镜片50外围进 行360度圆周投影而形成如图5A的边缘影像。即圆周投影(ringiarp)是一种将圆弧边 缘的二维影像扭曲转变为横条边缘的一维影像的过程，熟悉本领域的技术人员应该容易理 解，在此不再赘述。 在图5A的边缘影像中，下面的白色区块是对应从第一圆周区域72至镜片50边缘 的范围，而相对上面的黑色区块是对应从镜片50边缘至第二圆周区域74的范围，因此白色 区块与黑色区块边界处便对应镜片50的边缘，即对应镜片50的圆弧与剪口 52。即通过圆 周投影便可将镜片50的二维轮廓边缘转成一维的黑白区块交界以强化剪口特征，使得非 平坦区A对应镜片50的剪口 52，而边缘影像的其它区域对应镜片50的圆弧。
由于边缘影像整体的长度对应镜片50的360度圆周，因此便可如步骤S22所示， 计算非平坦区A相对边缘影像的位置以推出镜片50的剪口 52的转向角度，进而自动将镜 片50旋转至相对位置进行组装。 本实施例也是以软件自动辨识的方式调整镜片50的转向角度进行组装，从而取 代人工对比并可大幅提升组装速率。此外，本实施例的镜片组装定位方法可适用于各种尺寸的镜片50，而精确地将镜片50对位组装。 另外，在本实施例中，非平坦区A例如是凹陷区。但在其它实施例中，如果自镜片 50外围向镜片50中心进行360度圆周投影的话，则非平坦区A便为凸起区。熟悉本领域的 技术人员容易理解，在此不再赘述。 综上所述，本发明的镜片组装定位方法至少具有下列优点 —、通过标准特征影像与边缘影像强化镜片的剪口特征，可有效辨识镜片50的转 向角度以进行组装； 二、通过与镜片自动组装机器结合，可创造镜片组装质量提升及产能增加的效益。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种镜片组装定位方法，适于定位一镜片的剪口的转向角度，其特征在于，该镜片组装定位方法包含下列步骤通过一对应该镜片的标准镜片进行前置作业，撷取该标准镜片的一剪口特征与一辅助十字特征；通过该剪口特征与该辅助十字特征构成一标准特征影像；以及撷取该镜片的一轮廓影像，并通过对比该标准特征影像与该轮廓影像，从而得出该镜片的剪口的转向角度，进而对该镜片进行定位作业。
2. 如权利要求1所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的剪口特征是该标准镜 片的剪口两端角度变化的形状特征。
3. 如权利要求1所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的辅助十字特征是以该 标准镜片的中心朝向该标准镜片的剪口的方向形成的十字形状特征。
4. 一种镜片组装定位方法，适于定位一镜片的剪口的转向角度，其特征在于，该镜片组 装定位方法包含下列步骤对该镜片进行圆周投影，从而得出一边缘影像，且该边缘影像具有一非平坦区；以及 计算该非平坦区相对该边缘影像的位置，从而推出该镜片的剪口的转向角度。
5. 如权利要求5所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的方法是自该镜片外围 向该镜片中心进行圆周投影。
6. 如权利要求5所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的方法是自该镜片中心 向该镜片外围进行圆周投影。
7. 如权利要求5所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的对该镜片进行圆周投 影的步骤是以一第一圆周区域与一第二圆周区域之间的范围对该镜片进行圆周投影，而该 第一圆周区域的半径小于该镜片的半径，而该第二圆周区域的半径大于该镜片的半径。
8. 如权利要求5所述的镜片组装定位方法，其特征在于，所述的非平坦区为一凹陷区。
全文摘要
一种镜片组装定位方法，适于定位镜片剪口的转向角度。该方法包括下列步骤以对应镜片的标准镜片进行前置作业，撷取标准镜片的剪口特征与辅助十字特征，而剪口特征与辅助十字特征构成标准特征影像；对镜片进行定位作业，撷取该镜片的轮廓影像，并通过对比标准特征影像与轮廓影像，得出镜片的剪口的转向角度。或者包括下列步骤对镜片进行圆周投影，以得出边缘影像，而边缘影像具有非平坦区；计算非平坦区相对边缘影像的位置以推出镜片的剪口的转向角度。通过标准特征影像或是边缘影像，可大幅强化剪口的特征，以提升自动辨识镜片剪口的正确性。进而可开发自动镜片组装设备，实现工艺完全自动化，以提高组装成品率与产能。
文档编号G02B7/02GK101750693SQ20081018812
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者吕尚杰, 蔡雅惠, 黄国唐 申请人:财团法人工业技术研究院