貼片產品自動檢測方法及系統的製作方法

2023-06-21 07:46:36 3

專利名稱：貼片產品自動檢測方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及產品檢測領域，特別涉及貼片產品自動檢測方法及系統。
背景技術：
隨著電子產業的不斷發展壯大，電子產品的生產規模也日益擴大，SMT(Surface Mounting ^Technology，表面貼裝技術)產線對於 PCB (PrintedCircuit Board，印刷電路 板)、FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷電路板)等貼片產品的的大量生產使得爐 後貼片產品的檢測工作變得重要而繁瑣，巨大的檢測量不僅影響生產效率，同時對終端產 品的性能產生隱患。現有的檢測方法主要有兩種一種方法是採用AOI (Automated OpticalInspection,自動光學檢測)產品，但是，目前普遍使用的AOI產品使用單個攝像機 採集圖像，為了使採集效果和採集面積達到需求，需通過電器電機控制相機的移動，這大大 增加了 AOI的成本。另一種方法是人工目測，產線員工直接在流水線上取產品根據判別標準進行檢 測，這種方法雖然節約了使用AOI設備的成本，但是，需增加檢測崗位員工，仍增加了成本， 而且員工將產品拿起-目測-放回的動作破壞了產品的流暢性，並且員工目測判斷的主觀 性強、一致性差，導致誤判率大，除此之外，員工目測的檢驗效率低，影響產線產量。因此，需要一種方法解決上述問題。

發明內容
本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決AOI開發成本高，以 及人工目測的檢測效率低和誤判率達的問題。為了實現上述目的，本發明一個實施例提出了一種貼片產品的自動檢測方法，該 方法包括以下步驟用戶設置貼片產品的檢測信息並進行存儲；；利用至少兩個圖像採集 模塊採集待檢測產品的圖像；將所述至少兩個圖像採集模塊採集的圖像拼接成一個圖像； 根據所述檢測信息對所述拼接後的圖像進行檢測；根據所述檢測的執行結果判斷產品是否 符合要求。作為本發明的一個實施例，所述將採集的圖像拼接成一個圖像的步驟進一步包 括採樣至少四個點進行標定；將其中一幅圖像根據標定對應關係進行變換，使其與另一 幅圖像的視角、物象比一致；將所述變換後的圖像平移拼接到所述另一幅圖像上得到所述 一幅完整的圖像。本發明另一方面還提出一種貼片產品的自動檢測系統包括光源、至少兩個圖像 採集模塊和檢測平臺。所述光源用於照射待檢測的貼片產品；所述至少兩個圖像採集模塊 用於採集所述貼片產品的圖像；所述檢測平臺用於根據用戶設置的檢測信息對所述貼片產 品的圖像進行檢測以確定所述貼片產品是否合格。作為本發明的一個實施例，所述貼片產品的自動檢測系統還包括燈箱，所述燈箱用於使得所述光源的發光均勻柔和，無強烈反射，且不受外界環境幹擾。作為本發明的一個實施例，所述檢測平臺包括用戶設置模塊、檢測庫加載模塊、 CCD掃描模塊、圖像拼接模塊、檢測模塊和結果模塊。所述用戶設置模塊用於用戶設置貼片 產品的檢測信息，並生成檢測庫文件；所述檢測庫加載模塊用於將所述檢測庫文件加載到 內存；所述CCD掃描模塊用於將所述至少兩個圖像採集模塊採集的圖像掃描顯示在圖像區 域並保存到內存；所述圖像拼接模塊用於將所述至少兩個圖像採集模塊採集的圖像拼接成 一幅完整的圖像；所述檢測模塊用於根據所述檢測庫加載模塊中加載的檢測信息，對所述 貼片產品進行檢測；所述結果模塊用於根據所述檢測模塊的執行結果判斷產品是否符合要 求，顯示檢測結果並保存檢測報告。本發明採用至少兩個攝像機進行圖像採集，並通過標定和圖像拼接使得採集的圖 像同時滿足效果和拍攝面積的要求，大大降低了 AOI的開發成本，並滿足了檢測的要求。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。


本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為本發明一個實施例的貼片產品自動檢測方法的流程圖；圖2為根據本發明一個實施例的產品定位示意圖；圖3為根據本發明一個實施例的圖像拼接示意圖；圖4為本發明實施例的貼片產品自動檢測系統的結構圖；圖5為根據本發明一個實施例的貼片產品自動檢測系統的結構示意圖；以及圖6為本發明實施例的貼片產品自動檢測系統的檢測平臺的結構圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。如圖1所示，為本發明一個實施例的貼片產品自動檢測方法的流程圖，包括以下 步驟步驟S101，用戶設置貼片產品的檢測信息並進行保存。用戶設置產品所要檢測的項目和所需的光源、檢測算法和標準等檢測信息，最終 生成一個針對此產品的檢測庫文件用於後面的檢測工作。具體地包括以下步驟首先，將包含貼片產品信息的CAD文件加載到內存，並建立產品模型。其中，產品 信息包括產品整版的尺寸，產品中模塊的數量，每個模塊的元件數量，各元件的尺寸、位置、 封裝類型、引腳數量等。接著，將拍攝的標準元件的標準圖像加載到內存並顯示在圖像區域。然後，將前兩個步驟中保存的產品模型和標準圖像進行定位，輸出偏移量，用於在 後面的檢測工作中對圖像進行截取時的定位。
接下來，用戶根據元件類型、位置等信息畫取所需的區域用於檢測，再根據畫取的 區域選擇需要使用的光源和算法。在本發明實施例中，可供選擇的光源在方向上分直射光 和側光兩種，在顏色上分紅綠藍三種，三色光的強度可單獨控制，組合形成各種顏色的光。 可供選擇的算法包括百分比、平均值、範圍、最值、峰值、長度、分布、半徑等。然後，根據標準圖像的檢測輸出制定合格的判定範圍。最後，將包含檢測信息的檢測庫文件加載到內存。下面舉一個例子進行詳細說明。例如，如果要檢測產品中是否存在某電阻，則首先 根據電阻元件的位置信息畫取檢測區域，然後利用長度算法計算此區域中兩極色差造成的 長度，如果算法返回值是100，則可根據經驗制定90-110之間為合理誤差範圍，將這一範圍 作為標準存儲到內存。步驟S102，利用兩個攝像機採集待檢測產品的圖像，然後將所述圖像顯示在圖像 區域並保存到內存。如圖2所示，為採集產品圖像時產品定位的示意圖。可見，定位主要分兩步進行 第一次感應到貼片產品進行減速；以及再次感應到貼片產品確定停止運動進行圖像拍攝。應理解，上述利用兩個攝像機採集圖像僅為本發明的一個優選實施例，當然也可 以根據實際應用情況，採用其他器件或方式進行圖像採集以及採用更多的攝像機進行圖像 採集，這些修改或變化均應包含在本發明的包含範圍之內。步驟S103，將兩個攝像機採集的圖像拼接成一個圖像。在本發明實施例中，根據標定的方法進行拼接，具體的方案如下，當然本領域技術 人員還可根據下述方案進行其他修改或變化，這些修改或變化均應包含在本發明的包含範 圍之內。根據四個點確定一個矩形的規則，採樣四個或四個以上個點進行標定，將其中一 幅圖像根據標定對應關係進行變換，使其與另一幅圖像的視角、物象比一致，而後進行平移 拼接，如圖3所示。其中，標定對應關係變換由坐標映射關係計算，具體地，由四對標定點得到四對坐標 "1,』"0』"2』,"^^3』^』,…』·"4) ,1 ,分為四個數求解係數A H，I = 1 [ul] = [xl yl 1 0 0 0_ul*xl_ul*yl]*[A][u2] = [x2 y2 1 0 0 0_u2*x2_u2*y2] [B][u3] = [x3 y3 1 0 0 0_u3*x3_u3*y3] [C][ul] = [x4 y4 1 0 0 0_u4*x4 _u4*y4] [D][vl] =
[E]
(X1, 乂 )，(x2, y2 )，(x3, y3), (x4, )χ [4] = Ix1, x2, x3, x4}；y[4] = Iy1, y2, y3, y4}； (Gx+Hy+I)組u [4] = Ix1'，X2'，X3'，χ, (Gx+Hy+I)ν [4] = Iy1, y2, y3, y4}；
，再根據坐標映射變換算法 }；
u = (Ax+By+C) /
ν = (Dx+Ey+F)/
[v2]=
[F][v3]=
[G][v4]=
[H]即，M*x = b ；M' *M*x = M' *b ；於是，χ=(M'*b，求得係數。步驟S104，根據檢測信息對拼接後的圖像進行檢測。對於根據檢測信息對拼接後的圖像進行檢測，本發明實施例提出的檢測方案如 下，當然本領域技術人員可以根據下述方案提出其他修改或變化，這些修改或變化均應包 含在本發明的包含範圍之內。首先，對拼接後的圖像進行預處理，如灰度、平滑、濾噪等。然後，將檢測信息載入鍊表，根據檢測信息對預處理後的圖像進行裁切，生成便於 處理的小圖像，加快處理速度。最後，根據檢測信息對裁切後的小圖像進行算法調用執行，得到執行結果返回值。步驟S105，根據檢測的執行結果判斷產品是否符合要求。例如，如果步驟SlOl中制定的標準的範圍為[Α-δ，A+δ]，產品檢測的返回值是 B，如果B在[Α-δ，A+δ]內，則產品合格，否則不合格。為實施如上所述的方法，本發明提供了一種貼片產品的自動檢測系統，圖4中顯 示了本發明實施例的貼片產品自動檢測系統的結構圖，該系統包括光源1、至少兩個圖像採 集模塊2和檢測平臺3。光源1用於照射待檢測的貼片產品；至少兩個圖像採集模塊2用 於採集貼片產品的圖像；檢測平臺3用於根據用戶設置的檢測信息對貼片產品進行檢測以 確定貼片產品是否合格。本發明實施例的貼片產品自動檢測系統還可包括燈箱3和傳感器5(圖4中未顯 示)。燈箱3用於使得光源2的發光均勻柔和，無強烈反射，且不受外界環境的幹擾；傳感 器5用於感應貼片產品並使得貼片產品停止運動。其中，傳感器5感應貼片產品並使得貼 片產品停止運動包括第一次感應貼片產品使其開始減速；以及再次感應貼片產品使其停 止運動進行圖像採集。如圖5所示為本發明的一個具體實施例的檢測系統的結構示意圖。檢測平臺3包括用戶設置模塊31、檢測庫加載模塊32、(XD掃描模塊33、圖像拼接 模塊34、檢測模塊35和結果模塊36，如圖6所示。用戶設置模塊31用於用戶設置貼片產 品的檢測信息，並生成檢測庫文件；檢測庫加載模塊32用於將檢測庫文件加載到內存；CCD 掃描模塊33用於將至少兩個圖像採集模塊2採集的圖像掃描顯示在圖像區域並保存到內 存；圖像拼接模塊；34用於將至少兩個圖像採集模塊2採集的圖像拼接成一個圖像；檢測模 塊35用於根據檢測庫加載模塊32中加載的檢測信息，對貼片產品進行檢測；結果模塊36 用於根據檢測模塊35的執行結果判斷產品是否符合要求，顯示檢測結果並保存檢測報告。其中，用戶設置模塊31包括CAD數據加載模塊400、標準圖像加載模塊410、定位 模塊420、區域畫取模塊430、光源選擇模塊440、算法選擇模塊450和標準制定模塊460。 CAD數據加載模塊400用於將包含3產品信息的CAD文件加載到內存，並建立產品模型；標 準圖像加載模塊420用於將標準元件的標準圖像加載到內存並顯示在圖像區域；定位模塊 430用於將產品模型和標準圖像進行定位，輸出偏移量；區域畫取模塊440用於根據產品信息畫取所需的區域；光源選擇模塊450用於根據畫取的區域選擇使用的光源；算法選擇模 塊用於根據畫取的區域選擇使用的算法；標準制定模塊460用於根據標準圖像的檢測輸出 制定合格的判定範圍。其中，檢測模塊35包括預處理模塊500、檢測信息讀取模塊510、圖像街區模塊520 和算法執行模塊530。預處理模塊530用於對拼接後的圖像進行預處理；檢測信息讀取模塊 510用於讀取檢測信息；圖像截取模塊520用於根據檢測信息對預處理後的圖像進行裁切， 生成便於處理的小圖像；算法執行模塊530用於根據檢測信息對裁切後的小圖像進行算法 調用執行，得到執行結果返回值。其中，結果模塊46包括結果顯示模塊600和報告存儲模塊610。結果顯示模塊600 用於根據檢測模塊35的執行結果判斷產品是否合格並顯示檢測結果；報告存儲模塊610用 於統計檢測結果並生成檢測報告進行存儲。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種貼片產品的自動檢測方法，包括以下步驟A.用戶設置貼片產品的檢測信息並進行存儲；B.利用至少兩個圖像採集模塊採集待檢測產品的圖像；C.將所述至少兩個圖像採集模塊採集的圖像拼接成一個圖像；D.根據所述檢測信息對所述拼接後的圖像進行檢測；以及E.根據所述檢測的執行結果判斷產品是否符合要求。
2.一種貼片產品的自動檢測方法，其中，所述步驟A進一步包括 Al、用戶設置貼片產品的檢測信息並生成檢測庫文件；以及A2、將所述檢測庫文件加載到內存。
3.根據權利要求2所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述步驟Al進一步 包括將包含貼片產品信息的CAD文件加載到內存，建立產品模型； 將標準元件的標準圖像加載到內存並顯示在圖像區域； 將所述產品模型和所述標準圖像進行定位，輸出偏移量； 根據所述產品信息畫取所需的區域； 根據所述畫取的區域選擇使用的光源； 根據所述畫取的區域選擇使用的算法；以及 根據所述標準元件的檢測輸出制定合格的判定範圍。
4.根據權利要求1至3任一項所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述檢測 信息包括以下至少之一使用的算法、算法對應的參數、返回值的上限、下限和使用的光源。
5.根據權利要求3或4所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述光源包括直 射光和側光，且所述光源的顏色設置成適於獲取貼片產品的圖像。
6.根據權利要求1所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述圖像採集模塊 的個數為兩個。
7.根據權利要求1或6所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述步驟B進一 步包括Bi.對所述貼片產品進行定位；以及B2.對所述定位後的貼片產品進行圖像採集。
8.根據權利要求7所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述步驟Bl進一步 包括第一次對所述貼片產品進行感應並使得所述貼片產品開始減速；以及 再次對所述貼片產品進行感應以確認所述貼片產品停止運動。
9.根據權利要求1或6所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述步驟C進一 步包括採樣至少四個點進行標定；將其中一幅圖像根據標定對應關係進行變換，使其與另一幅圖像的視角、物象比一致;以及將所述變換後的圖像平移拼接到所述另一幅圖像上得到所述一個圖像。
10.根據權利要求1所述的貼片產品的自動檢測方法，其特徵在於，所述步驟D進一步包括對所述拼接圖像進行預處理； 讀取所述檢測信息；根據所述檢測信息對所述預處理後的圖像進行裁切，生成便於處理的小圖像；以及 根據所述檢測信息對所述裁切後的小圖像進行算法調用執行，得到執行結果返回值。
11.一種貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，包括 光源，用於照射待檢測的貼片產品；至少兩個圖像採集模塊，用於採集所述貼片產品的圖像；以及 檢測平臺，用於根據用戶設置的檢測信息對所述貼片產品的圖像進行檢測以確定所述 貼片產品是否合格。
12.根據權利要求11所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，還包括燈箱，所述 燈箱用於使得所述光源的發光均勻柔和，無強烈反射，且不受外界環境幹擾。
13.根據權利要求11所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述圖像採集模 塊的個數為兩個。
14.根據權利要求11所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，還包括感應器，所 述感應器用於感應所述貼片產品並使得所述貼片產品停止運動。
15.根據權利要求14所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述感應器感應 所述貼片產品並使所述貼片產品停止運動，進一步包括第一次對所述貼片產品進行感應並使得所述貼片產品開始減速；以及 再次對所述貼片產品進行感應以確認所述貼片產品停止運動。
16.據權利要求11所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述光源包括直射 光和側光，且所述光源的顏色設置成適於採集所述貼片產品的圖像。
17.根據權利要求11所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述檢測平臺，包括用戶設置模塊，用於用戶設置貼片產品的檢測信息，並生成檢測庫文件； 檢測庫加載模塊，用於將所述檢測庫文件加載到內存；CCD掃描模塊，用於將所述至少兩個圖像採集模塊採集圖像掃描顯示在圖像區域並保 存到內存；圖像拼接模塊，用於將所述至少兩個圖像採集模塊採集的圖像拼接成一幅完整的圖像；檢測模塊，用於根據所述檢測庫加載模塊中加載的檢測信息，對所述貼片產品進行檢 測；以及結果模塊，用於根據所述檢測模塊的執行結果判斷產品是否符合要求，顯示檢測結果 並保存檢測報告。
18.根據權利要求17所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述用戶設置模 塊，包括CAD數據加載模塊，用於將包含貼片產品信息的CAD文件加載到內存，並建立產品模型；標準圖像加載模塊，用於將標準元件的標準圖像加載到內存並顯示在圖像區域；定位模塊，用於將所述產品模型和所述標準圖像進行定位，輸出偏移量； 區域畫取模塊，用於根據所述產品信息畫取所需的區域； 光源選擇模塊，用於根據所述畫取的區域選擇使用的光源； 算法選擇模塊，用於根據所述畫取的區域選擇使用的算法；以及 標準制定模塊，根據所述標準元件的檢測輸出制定合格的判定範圍。
19.根據權利要求17所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述圖像拼接模 塊將所述圖像採集模塊採集的圖像拼接成一個圖像，包括以下步驟採樣至少四個點進行標定；將其中一幅圖像根據標定對應關係進行變換，使其與另一幅圖像的視角、物象比一致；以及將所述變換後的圖像平移拼接到所述另一幅圖像上得到所述一幅完整的圖像。
20.根據權利要求17所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述檢測模塊，包括預處理模塊，用於對所述拼接圖像進行預處理； 檢測信息讀取模塊，用於讀取所述檢測信息；圖像截取模塊，用於根據所述檢測信息對所述預處理後的圖像進行裁切，生成便於處 理的小圖像；以及算法執行模塊，用於根據所述檢測信息對所述裁切後的小圖像進行算法調用執行，得 到執行結果返回值。
21.根據權利要求17所述的貼片產品的自動檢測系統，其特徵在於，所述結果模塊，包括結果顯示模塊，用於根據所述檢測模塊的執行結果判斷產品是否合格並顯示所述檢測 結果；以及報告存儲模塊，用於統計所述檢測結果並生成檢測報告進行存儲。
全文摘要
本發明提出一種貼片產品的自動檢測方法及系統，其中，該方法包括以下步驟用戶設置貼片產品的檢測信息並進行存儲；利用至少兩個攝像機採集待檢測產品的圖像；將所述至少兩個攝像機採集的圖像拼接成一個圖像；根據所述檢測信息對所述拼接後的圖像進行檢測；根據所述檢測的執行結果判斷產品是否符合要求。本發明採用至少兩個攝像機進行圖像採集，並通過標定和圖像拼接使得採集的圖像同時滿足效果和拍攝面積的要求，大大降低了AOI的開發成本，並滿足了貼片產品檢測的要求。
文檔編號G06T5/50GK102109342SQ20091026174
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者徐濤, 王耀農 申請人:比亞迪股份有限公司