[發明專利]一種基于金相切片二值圖像的印刷電路板的測量方法

有效

• 申請號: 201310461359.4
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103543151A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 蔡延光;謝登洋;蔡顥;邢延
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01B11/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于金相切片二值圖像的印刷電路板的測量方法，其特征在于包括有如下步驟：

1）輸入印刷電路板中某個孔的金相切片的二值圖像的位圖圖像，即PCB圖像，孔把PCB圖像的白色區域分成上下兩個單連通區域，其中，水平方向為孔壁方向，白色代表導線、黑色代表非導線；

2）計算對應孔的上半區域印刷電路板層數、外層導線厚度、每條內層導線的厚度，具體計算步驟如下：

21)計算導線段的起始、終止像素點的坐標，列號記為B_ij和E_ij；導線段反映在PCB圖像中是一條水平白色線，該白色線是某層導線的一部分；根據輸入的印刷電路板中某個孔的金相切片的二值圖像的位圖圖像規定的白色代表導線、黑色代表非導線，可以發現導線段具有性質：起始像素點是白色但比該像素點的像素列號小1的像素點是黑色，終止像素點是白色但比該像素點的像素列號大1的像素點是黑色；

22)確定計算輸出參數時涉及區域的PCB圖像的最大像素行號R₀；

23)導線段聚類；

24)計算PCB層數、外層導線厚度、每條內層導線的厚度；

3）計算對應孔的下半區域PCB層數、外層導線厚度、每條內層導線的厚度，其具體方法是：

31）垂直翻轉步驟1）輸入的PCB圖像，得到其垂直翻轉圖像并將該圖像作為新的輸入圖像；

32）再次運用之前計算上半區域的計算方法對輸入圖像的垂直翻轉圖像進行計算，得到對應孔的下半區域PCB層數、外層導線厚度、每條內層導線的厚度（分別對應原輸入PCB圖像的下半區域PCB層數、左外層導線厚度、每條內層導線的厚度、右外層導線厚度）；

4）綜合步驟2）和步驟3）的計算結果，輸出對應孔的印刷電路板的層數、外層導線厚度、每條內層導線的厚度。

2.根據權利要求1所述的基于金相切片二值圖像的印刷電路板的測量方法，其特征在于上述步驟21）的具體方法如下：

以像素為單位讀取圖像的高度與寬度，分別記為高度H及寬度W；從像素(0，0)開始，對輸入圖像自左向右、從上到下識別導線段，將第i像素行的第j個導線段的起始、終止像素點的列號分別記為B_ij和E_ij，i表示像素所在的行號，j表示B_ij和E_ij屬于第j個導線段，設定j的最大可能取值為L，即PCB的最大可能層數，本專利設定L=30。

3.根據權利要求1所述的基于金相切片二值圖像的印刷電路板的測量方法，其特征在于上述步驟22）的具體方法如下：

221)計算B_min=min{B_ij；i=0，1，2，..，H，j=1，2，…，L}，即B_min為B_ij（i=0，1，2，..，H，j=1，2，…，L）的B_ij的最小值，以下類似解釋；計算E_max=max{E_ij；i=0，1，2，..，H，j=1，2，…，L}；

222)按照i=0，1，2，..，H，j=1，2，…，L的順序，對B_ij，判斷|B_ij-B_min|≤P₁且|E_ij-E_max|≤P₁是否成立，一旦找到B_ij使其成立，則令R₀=i-R_c，轉步驟23）；P₁為孔壁位置識別輔助參數，單位：像素；100倍PCB圖像P₁=80，50倍PCB圖像P₁=[(50/100)*80]=40，其他放大倍數圖像的P₁取值按比例類似設定；R_c為導線測量時兩端截取的像素行數；100倍PCB圖像R_c=40，50倍PCB圖像R_c=[(50/100)*40]=20，其他放大倍數圖像的R_c取值按比例類似設定；如果不存在滿足以上條件的B_ij，則輸出“PCB可能存在質量問題，或者圖像異常”，結束；

223)如果R₀≤0，則輸出“PCB可能存在質量問題，或者圖像異常”，結束。