[發明專利]基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷的檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201610742302.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106327496B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 臧明相;劉靜;來新泉;袁冰;王振軒;陳斌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 韋全生;王品華

本發明提出了一種基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷檢測系統及方法，用于解決現有檢測系統及方法中存在的弱光照環境下盲孔檢測準確率低的技術問題，檢測系統包括依次相連的圖像采集單元、圖像預處理單元、文件預處理單元、參數讀取單元、盲孔檢測單元和誤差計算單元；該系統首先采集待測PCB裸板的掃描圖像，通過預處理得到二值圖像，接著讀取標準PCB裸板的設計文件信息，根據標準PCB裸板的設計文件信息，檢測二值圖像中所有盲孔的坐標及半徑，最后計算待測PCB裸板掃描圖像上所有盲孔的誤差。本發明在弱光照環境下的檢測準確率高，且系統成本低，可用于電路板加工環境中盲孔缺陷的檢測。

技術領域

本發明屬于電路板檢測技術領域，涉及圖形圖像處理技術，具體涉及一種基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷的檢測系統及方法，可用于電路板加工環境中盲孔缺陷的檢測。

背景技術

印制電路板(PCB，Printed Circuit Board)，是電子元器件電氣連接的提供者。它是現代信息產業的基礎，中小型設備從電子手表、電動玩具到電視機、智能家用電器，再到電子通訊設備、軍事武器系統、航天飛機等大型設備都離不開它，它在生活、社會、交通、航天等方面發揮著重大作用。隨著電子工業和表面貼裝技術的發展，印刷電路板正朝著高密度、輕量型方向發展。隨著PCB體積越來越小，復雜度越來越高，同時給PCB質量檢測帶來困難與挑戰。現有的PCB缺陷檢測方法按檢測對象可分為兩大類：一是對無貼裝電路元器件的裸板進行檢測，它主要檢測電路板上線路的導通性、通孔及盲孔是否符合規格等；二是對已貼裝電路元器件的PCB檢測，主要檢測電路焊接質量、焊錫劑量和PCB組件貼裝質量等方面。第二種檢測以PCB裸板為基礎，裸板質量嚴重影響貼裝電路板的質量，故對PCB裸板質量的檢測有著重大意義。

現有的PCB裸板盲孔缺陷檢測方法有三種：人工目測、電子檢測和自動光學檢測(AOI,Automated Optical Inspection)。人工目測是由檢測人員借助放大鏡或投影儀通過肉眼檢測盲孔是否存在缺陷；常用的電子檢測裝置主要有針床式檢測和飛針式檢測；自動光學檢測是利用高分辨率相機和特殊光源取得PCB板圖像，經過灰度化、二值處理、特征提取、特征檢測和模板匹配來自動檢測PCB板上的盲孔缺陷，具有穩定可靠、高精度、高效率等優點，成為應用最廣泛的盲孔缺陷檢測方法。

例如，中國專利申請，申請公布號為CN105486698A，發明名稱為“AOI自動檢測設備和檢測方法”的專利申請，公開了一種AOI自動檢測設備和檢測方法，AOI自動檢測設備主要包括機架，機架內部設置有傳輸裝置，機架頂部設置有CCD相機，CCD相機的鏡頭朝向傳輸裝置，在CCD相機與傳輸裝置之間還設置有光源罩，CCD相機能穿過光源罩的通孔對傳輸裝置上的產品進行照相，在光源罩內部設置有光源，還包括控制處理器，控制處理器與CCD相機連接，機架上還設置有顯示器，顯示器與控制處理器連接；AOI自動檢測方法，包括圖像采集模塊，坐標分析模塊，圖像處理模塊，良品圖片存儲模塊、不良區域記錄模塊和顯示模塊。

由于AOI系統采用高分辨率相機和特殊光源獲取PCB圖像，弱光照環境下采集到的PCB圖像質量不高、光學特征點不明顯，不經亮度增強、傾斜校正操作，直接運用模板匹配進行檢測，導致在弱光照環境下盲孔檢測的準確率低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，本發明提出了一種基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷檢測系統及方法，用于解決現有檢測系統及方法中存在的弱光照環境下盲孔檢測準確率低的技術問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷的檢測系統，包括依次相連的圖像采集單元、圖像預處理單元、文件預處理單元、參數讀取單元、盲孔檢測單元和誤差計算單元，其中：

圖像采集單元，用于獲取待測PCB裸板掃描圖像；

圖像預處理單元，用于對待測PCB裸板掃描圖像進行預處理；