[發明專利]基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法

有效

• 申請號: 201210181387.6
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN103049753A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 彭小波;馮平;徐剛;程濤;梁婧;劉樹成
• 申請（專利權）人: 深圳市強華科技發展有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G01N21/956
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及檢測印刷電路板缺陷的領域，尤其涉及一種基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法。

背景技術

印刷電路板是各種電子產品的主要部件，有“電子產品之母”之稱，它是任何電子設備及產品均需配備的，其性能的好壞在很大程度上影響到電子產品的質量。幾乎每一種電子設備都離不開PCB，小到電子手表、計算器，大到航空航天、軍用武器系統等，都包含各式各樣，大小各異的PCB板。近年來，隨著生產工藝的不斷提高，PCB正在向超薄型、小元件、高密度、細間距方向快速發展，該趨勢給質量檢測工作帶來了很多挑戰和困難。因此PCB缺陷的檢測已經成為PCB制造過程中的一個核心問題，是電子產品制造廠商非常關注的問題。

現有的印刷電路板缺陷檢測方法很多，使用自動光學檢測的大致可分為兩類：一是參考比較法，它是將待檢測PCB與標準PCB逐點比較，或者是把待檢PCB上提取出的特征與標準PCB上提取出的特征比較，任何差異均被認為是潛在的缺陷。參考比較法的優點是概念上直觀，電路實現簡單，缺點是要求待檢PCB和標準PCB空間位置的精確對準，否則檢測的虛報警較多；二是非參考法，它是檢測PCB是否滿足設計規則，主要是進行尺寸校驗，即檢查導體和焊盤等尺寸是否滿足設計標準所要求的寬度和間隙，任何與設計規則要求不符的，均被認為是潛在的缺陷，它的優點是無需參考PCB，因而它無需對準，缺點是不能檢測出滿足設計尺寸的缺陷，如PCB上丟失某條導線等。

發明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種通用性、實用性強、可將分支刪除、減少骨架搜索的計算量及提高PCB板缺陷識別效率的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法。

為實現上述目的，本發明提供一種基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法，包括以下步驟：

A、通過查索引表提取單像素骨架；

B、刪除骨架分支；

C、距離值域異常搜索，根據異常情況將PCB板缺陷分類。

其中，所述步驟A中，包括通過判斷像素點周圍的八連通域，在保證不影響連通域數目的前提下，將無用點刪除的查索引表法。

其中，所述B步驟包括先通過檢測骨架的所有端點和節點，將各分支從骨架中提取出來；再采用閾值跟蹤算法對骨架進行直接修剪。

其中，所述閾值跟蹤算法步驟包括：

設定計算像素個數的初始閾值N；

遍歷整幅骨架圖，找出所有的直線端點，將其保存；

依次從每一個端點出發，統計經過的像素值為黑色的像素個數n；若n＞N時，沒有遇到一個三交叉點，則認為該端點沒有多余分支，再從其他端點出發；反之，如果n＜N時，發現存在三交叉點，則原路返回并把原來經過的黑像素點的像素值置為白色。

其中，所述C步驟還包括利用八連通區域搜索距離異常值，具體步驟如下：

a、通過對骨架圖搜索連通域，記錄每條骨架上所有像素點的橫縱坐標；

b、通過對二值圖搜索連通域，記錄每個連通區域所有像素點的橫縱坐標；

c、計算每條骨架上的每個像素點到該連通區域的邊緣坐標點的最短距離值；

d、計算每條骨架上的平均距離值；

e、比較每個像素點到邊緣的最短距離d與平均距離值d′，若d＜d′+n，則為凸起；若d＞d′+n，則為凹陷，其中n代表閾值；

f、檢測PCB板缺陷，檢測缺陷后，通過對數據分析，經常會出現缺陷坐標聚集現象，可利用坐標相近的列為一個共有缺陷。

本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明提供的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法，通過查索引表提取單像素骨架，查索引表能保證在不影響連通域數目的前提下，將無用點刪除，能保證提取到的骨架均為單像素，通用性及實用性強；刪除骨架分支和距離值域異常搜索，可以降低計算偏差又不影響骨架跟蹤的速度和準確性，可將所有分支刪除，減少骨架搜索的計算量、減少出現漏檢現象，提高了缺陷識別效率。

附圖說明

圖1為本發明的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法的步驟流程圖；

圖2為本發明的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法的八連通區域搜索距離異常值的流程圖；

圖3為本發明的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法的索引表圖；

圖4為本發明的基于骨架提取和距離變換來檢測印刷電路板缺陷的方法的像素點八連通域示意圖；