[發明專利]基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201810749665.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN109035219B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 胡躍明;李翼
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/08;G06T5/00;G06T5/30;G06T5/40;G01N21/88
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統及檢測方法，該系統包括圖像采集子系統、缺陷檢測模塊以及數據分析模塊。方法包括：1)圖像采集子系統控制顯微鏡對柔性基板進行定位拍照，目標位置為金手指所在區域位置；2)通過“輸入圖像保護機制”，確保缺陷檢測方法的輸入圖像是金手指圖樣；3)通過形態學處理提取金手指區域；4)對每一條金手指進行單獨分析，分析其中是否存在缺陷存疑區域；5)對確定含有缺陷的圖片計算九類特征數值；6)以輸出向量中最大項對應的類別作為最終判定的金手指缺陷類別返回。本發明及系統能較好地避免不同光照強度下金手指成像檢測的缺陷誤報，對金手指多類缺陷的同時檢測具有較高的準確率。

技術領域

本發明屬于缺陷檢測的技術領域，涉及一種基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統及方法。

背景技術

無貼膜FICS的研究主要集中在兩種，一種是不需要貼膜的柔性基板成品，也叫光板，另一種則是在覆膜柔性基板成品上不需要被貼膜的部位，即焊接元器件用的金手指。金手指是線路密度最高的關鍵部位，對FICS與IC及外圍器件的連接可靠性起著決定性作用。隨著FICS使用率的加大和質量要求的提高，人們越來越多關注地FICS的外觀質量檢測。目前，針對金手指的壓痕、劃痕、露銅幾類缺陷的檢測系統或方法寥寥無幾，即便是針對其他類型缺陷的檢測系統，通常也是基于單線程的多任務處理，工作效率不高。本系統及方法不僅實現多類缺陷的同時檢測，能較好地避免不同光照強度下金手指成像檢測的缺陷誤報，并且在準確率和工作效率上都能適應工廠的現場要求。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統及方法，本發明能較好地避免不同光照強度下金手指成像檢測的缺陷誤報，并且在準確率和工作效率上都能適應工廠的現場要求。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一種基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統，包括圖像采集子系統、缺陷檢測模塊以及數據分析模塊；

所述圖像采集子系統，用于控制顯微鏡對載物平臺上放置的柔性基板進行定位拍照，目標位置為金手指所在區域位置；

缺陷檢測模塊，用于提取柔性基板輸入圖樣的灰度圖和二值圖，并對確定存在缺陷的金手指局部區域進行圖像的分割，針對分割后的圖像進行九類特征數據的計算，所述九類特征數據包括缺陷區域面積、缺陷區域個數、矩形度、圓形度、最小外接矩形的長寬比以及灰度共生矩陣的熵值、能量、對比度、一致性；

數據分析模塊，用于判斷該柔性基板金手指部位的缺陷類別，并對缺陷區域進行標注，所述數據分析模塊中包括BP神經網絡分類器，并以九類特征數據組成輸入向量傳入BP神經網絡分類器，計算輸出向量，并以輸出向量中最大項對應的類別作為最終判定的金手指缺陷類別返回。

作為優選的技術方案，所述圖像采集子系統包括運動控制模塊和圖像采集模塊；

所述運動控制模塊，用脈沖信號控制載物平臺移動到目標位置供相機拍照；

所述圖像檢測模塊，用于判斷該柔性基板金手指部位的缺陷類別，并對缺陷區域進行標注，其中使用到了BP神經網絡分類器，以九類特征數據組成輸入向量計算輸出向量。

本發明還提供了一種基于BP神經網絡的FICS金手指缺陷檢測系統的檢測方法，包括下述步驟：

S1、圖像采集子系統控制顯微鏡對載物平臺上放置的柔性基板進行定位拍照，目標位置為金手指所在區域位置；

S2、通過“輸入圖像保護機制”，確保輸入圖像是金手指圖樣，否則彈窗警報并退出檢測流程；

所述“輸入圖像保護機制”目標是為了防止非金手指區域圖樣的輸入導致算法奔潰，對系統乃至硬件機臺造成不必要的影響；