[發(fā)明專利]一種新型撓性電路板缺陷檢測裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310441800.2
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103487442A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳安;胡躍明;何繼賢;吳忻生
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;付茵茵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路板的視覺檢測技術(shù)，具體來說是一種電路板缺陷檢測的裝置及方法。

背景技術(shù)

印刷電路板是電子產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)電氣連接的主要組件，但由于生產(chǎn)過程中各種可能的誤差存在，電路板上存在如短路、開路、鼠咬、殘銅、劃痕等各種各樣的顯性缺陷。這些缺陷都有可能會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性，所以電路板的缺陷檢測環(huán)節(jié)極為重要。

傳統(tǒng)的人工檢測方式主要是借助高倍數(shù)顯微鏡，利用人自身的辨識能力和分析能力進(jìn)行缺陷檢測，但是這種方法存在漏檢率高、速度慢、成本高等特點(diǎn)，在精確性、高效性、穩(wěn)定性方面，傳統(tǒng)的人工檢測方法已經(jīng)跟不上現(xiàn)代印刷電路板生產(chǎn)工藝的步伐。

面對當(dāng)今印刷電路板的線寬線距越來越小，圖像密度越來越高的特點(diǎn)，自動化的缺陷檢測設(shè)備越來越受到了業(yè)界的關(guān)注。自動光學(xué)檢查系統(tǒng)(AOI:Automatic?Optical?Inspection)作為一種非接觸式的智能檢測手段，其基本的工作原理如下：首先，攝像頭對待測電路板進(jìn)行局部放大拍攝獲取圖像，得到多張局部圖；然后，對獲取到的多張局部圖像進(jìn)行拼接融合處理得到一張完整圖；最后，利用模式識別技術(shù)把一張完整圖與存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)圖比較，把缺陷所在的位置、特征、數(shù)量等信息顯示出來，以便進(jìn)行修復(fù)。

AOI檢測雖然可以取代傳統(tǒng)人工檢測進(jìn)行長時間、高精度的電路板缺陷檢測，但是由于待測電路板與標(biāo)準(zhǔn)電路板（標(biāo)準(zhǔn)圖）之間不存在嚴(yán)格意義上的完全相同，而計(jì)算機(jī)現(xiàn)階段不具備人類的辨識和容錯能力，所以AOI在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中誤報(bào)率比較高。同時，將一張完整圖與標(biāo)準(zhǔn)圖全圖比較找出顯性缺陷，耗時長。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種高效率、有效降低誤報(bào)率的一種新型撓性電路板缺陷檢測裝置及方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種新型撓性電路板缺陷檢測裝置，包括：控制系統(tǒng)、檢測平臺和輸送待測電路板的傳送帶；它還包括XY軸運(yùn)動平臺和兩個沿著X軸方向設(shè)置的攝像頭；兩塊待測電路板依次平放在沿著X軸方向設(shè)置的傳送帶上，傳送帶安裝在檢測平臺上；兩個攝像頭通過XY軸運(yùn)動平臺正對待測電路板的上平面平移，一個攝像頭對應(yīng)一塊電路板。

兩個攝像頭之間通過距離可調(diào)的連接桿連接。

XY軸運(yùn)動平臺包括X軸導(dǎo)軌和Y軸導(dǎo)軌；連接桿通過Y軸導(dǎo)軌在Y軸方向上平移，Y軸導(dǎo)軌通過X軸導(dǎo)軌在X軸方向上平移；X軸方向與Y軸方向相互垂直。

X軸導(dǎo)軌和Y軸導(dǎo)軌通過電機(jī)驅(qū)動。

一種新型撓性電路板缺陷檢測方法，包括如下步驟：a.兩個攝像頭同時對兩塊待測電路板的相同區(qū)域采集圖像，得到局部圖；通過比較兩塊待測電路板的相同區(qū)域的局部圖間的異同，生成缺陷顯著圖、位置特征顯著圖和對象特征顯著圖；b．缺陷顯著圖記錄潛在顯性缺陷的位置；通過位置特征顯著圖和對象特征顯著圖生成配準(zhǔn)用的特征，把每塊待測電路板對應(yīng)的局部圖拼接成完整圖，得到對應(yīng)兩塊待測電路板的兩張完整圖；c.在完整圖中，潛在顯性缺陷處逐一與標(biāo)準(zhǔn)圖比較，找出顯性缺陷，剔除誤判的顯性缺陷。

步驟b得到完整圖后，將完整圖整體和標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行比對，找出隱性缺陷。

顯性缺陷包括：短路、斷路、空洞、殘銅和劃痕。

隱性缺陷包括：線寬誤差和線距誤差。

步驟a中，根據(jù)待測電路板的大小調(diào)整兩攝像頭之間的距離。

本發(fā)明的工作過程如下：兩個攝像頭同時對兩塊待測電路板的相同區(qū)域采集圖像，得到多張局部圖；通過橫向比較兩塊待測電路板之間相同區(qū)域局部圖之間的異同，生成缺陷顯著圖、位置特征顯著圖及對象特征顯著圖。缺陷顯著圖記錄潛在的顯性缺陷位置，即標(biāo)記潛在顯性缺陷的位置。利用位置特征顯著圖和對象特征顯著圖生成配準(zhǔn)用的特征；根據(jù)得到的配準(zhǔn)用特征，驗(yàn)證它們對平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等仿射變換的不變性；確認(rèn)一個特別顯著的特征后，就進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，估算映射關(guān)系的參數(shù)，并進(jìn)行圖像的重采樣和變換；通過變換后圖像反饋，修正調(diào)整配準(zhǔn)參數(shù)；完全變換后的差圖像反饋回去對缺陷顯著圖部分進(jìn)行修正，增強(qiáng)真正的缺陷，抵消某些誤報(bào)的影響。