一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法
2023-06-09 07:26:11
一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法；該方法包括以下步驟：（1）利用形態學技術對印刷電路板的二值圖像進行細化操作，得到能保留原始圖像全局特徵的單像素寬線條的圖像表示；（2）尋找連通域，並對圖像進行適當的分割，分組和形狀分析；（3）通過迭代的方式使用連通域標記原始二值圖像，得到與各個連通域有關的一組規則化參數；（4）根據規則化參數和相似性評價函數，對待測圖像和標準圖像進行初步匹配；（5）依據程序中預先設定的有關算法，進行進一步的檢測。本發明能夠滿足對印刷電路板的常見缺陷，如劃痕、裂紋、鼠齧、走線過寬、寄生突起等問題；實現自動檢測的高速高可靠性要求。
【專利說明】一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及缺陷檢測的【技術領域】，特別涉及基於規則化參數的印刷電路板的缺陷檢測，適用於檢測印刷電路板上的劃痕，裂紋，鼠齧，走線過寬，寄生突起等。
【背景技術】
[0002]由於印刷電路板在加工製造和貼裝中可能存在外觀不良(外來物、氣泡、補強偏位);線路不良(開路、短路、殘銅、破孔、線寬不符、導線損傷);金面不良(劃痕、氧化、露銅)等缺陷。因此，如何準確的檢測出產品缺陷，提高生產效率，是保證產品質量的一個重要環節。目前我國大部分企業生產的印刷電路板仍是以人工檢測為主或採用半自動化的檢測技術，人力投入大，檢測效率低。而國外進口的檢測設備雖然性能優良，但價格較貴，且維護周期長，對企業在降低成本、提升產品工藝及性能方面有較大制約。國內對於印刷電路板缺陷自動視覺檢測技術的研究仍然停留在一個相對初期的水平。因此，為了提高印刷電路板的缺陷檢測技術，就需要發明新的方法，降低國內企業的生產成本，促進競爭力的提高，推動我國電子專用裝備產業以及電子元器件產業的發展。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種基於規則化參數的印刷電路板的缺陷檢測方法；本發明無需使待測圖像與標準圖像對齊，同時能夠避免由於旋轉，平移，縮放，傾斜等引起的缺陷誤報。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案實現:
[0005]一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，包括下述步驟:
[0006]I)將從鏡頭中得到的待測印刷電路板圖像轉化為二值圖像；
[0007]2)利用形態學技術對印刷電路板的二值圖像進行細化操作，；
[0008]3)利用形態學技術在印刷電路板的二值圖像中尋找連通域；
[0009]4)對圖像進行分割，分組和形狀分析；
[0010]5)通過迭代的方式使用分割出的各個連通域標記原始二值圖像；
[0011]6)得到與各個連通域有關的一組含標號、重心、面積、空間關係、包絡矩形的規則化參數；
[0012]7)進行圖像檢查和匹配；圖像檢驗和匹配是基於每個連通域的重心、面積、空間關係、包絡矩形屬性給出的一定的權值；
[0013]8)進行進一步的幾何和拓撲檢查，檢驗圖像中的連通域的幾何特性和關係特性。
[0014]步驟7)中，標準圖像是在建模階段，預先將理想的電路板放在鏡頭下，進行權利I中步驟I)到6)的操作獲得的。
[0015]步驟7)具體為:
[0016]7.1)根據規則化參數和相似性評價函數[0017]
【權利要求】
1.一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，包括下述步驟: ，1)將從鏡頭中得到的待測印刷電路板圖像轉化為二值圖像； ，2)利用形態學技術對印刷電路板的二值圖像進行細化操作，； ，3)利用形態學技術在印刷電路板的二值圖像中尋找連通域； ，4)對圖像進行分割，分組和形狀分析； ，5)通過迭代的方式使用分割出的各個連通域標記原始二值圖像； ，6)得到與各個連通域有關的一組含標號、重心、面積、空間關係、包絡矩形的規則化參數； ，7)進行圖像檢查和匹配；圖像檢驗和匹配是基於每個連通域的重心、面積、空間關係、包絡矩形屬性給出的一定的權值； ， 8)進行進一步的幾何和拓撲檢查，檢驗圖像中的連通域的幾何特性和關係特性。
2.根據權利要求1所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，步驟7)中，標準圖像是在建模階段，預先將理想的電路板放在鏡頭下，進行權利I中步驟I)到6)的操作獲得的。
3.根據權利要求1所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，步驟7)具體為: ， 7.1)根據規則化參數和 相似性評價函數
4.根據權利要求1所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，步驟8)中，對最大線寬、最小線寬和最小線距進行幾何和拓撲檢查，最大線寬、最小線寬和最小線距所採用的檢查方法相同。
5.根據權利要求4所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，對最小線寬的進行幾何和拓撲檢查的方法，具體為: .8.1)定義
6.根據權利要求1所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，步驟2)具體為: 在給定一系列具有一定形狀的結構元素後，順序循環地刪除滿足擊中變換的像素，具體如下: 若T是結構元素的集合，X是待細化的圖像，用T結構元素細化X定義為:
7.根據權利要求1所述的一種基於規則化參數的印刷電路板缺陷檢測方法，其特徵在於，步驟3)中，採用四鄰域標記算法來尋找連通域: .3.1)判斷圖像某像素點四鄰域中的最左，最上有沒有點，如果都沒有點，則表示一個新的區域的開始； .3.2)如果此點四鄰域中的最左有點，最上沒有點，則標記此點為最左點的值；如果此點四鄰域中的最左沒有點，最上有點，則標記此點為最上點的值； . 3.3)如果此點四鄰域中的最左有點，最上都有點，則標記此點為這兩個中的最小的標記點，並修改大標記為小標記。
【文檔編號】G01N21/956GK103500459SQ201310440107
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】陳安, 王盛婷, 胡躍明 申請人:華南理工大學