[發明專利]一種生產線上電路板缺陷檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201811242445.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109389597B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 李柯;羅小婭
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/33;G06T5/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 李潔

本發明公開了一種電路板缺陷檢測系統，包括光線照射單元、圖像拍攝單元、操作單元、處理單元、顯示單元；光線照射單元安裝于電路板傳送帶上方，用于向電路板傳送帶上投射照明光，圖像拍攝單元安裝于電路板傳送帶上方，圖像拍攝單元用于以俯視的角度往下實時采集電路板傳送帶上的圖像信息，并將采集的圖像信息傳輸到處理單元進行圖像處理；操作單元用于實現系統的開關控制及模板訓練的控制，處理單元用于實現模板訓練、圖像配準、圖像比對、結果輸出的功能，顯示單元用于根據處理單元輸出的結果進行檢測結果的顯示。本發明的系統采用通過圖像采集比對的方式進行電路板缺陷的識別檢測，可有效解決生產線上電路板缺陷自動識別檢測的問題。

技術領域

本發明涉及自動化識別技術領域，特別涉及一種生產線上電路板缺陷檢測系統及方法。

背景技術

圖像識別是人工智能的一個重要領域。針對不同應用場景的需求，人們提出了不同的圖像識別模型。例如模板匹配模型。這種模型認為，識別某個圖像，必須在過去的經驗中有這個圖像的記憶模式，又叫模板。當前的刺激如果能與大腦中的模板相匹配，這個圖像也就被識別了。

在工廠流水線作業環境中，電路板貼片過程中由于各種原因，不可避免會存在器件漏貼、誤貼等情況。目前現有的檢測方式大多都采用工人肉眼抽查檢測，這種方式不僅存在工作效率低、工人工作量大的缺陷，且由于抽查時并不能對所有的電路板的問題進行檢查，因此還存在可靠度低的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中不足，提供一種生產線上電路板缺陷檢測系統及方法，針對實際生產中的檢測需求，采用通過圖像采集比對的方式進行電路板缺陷的識別檢測，可有效解決生產線上電路板缺陷自動識別檢測的問題。

為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：

一種生產線上電路板缺陷檢測系統，包括光線照射單元、圖像拍攝單元、操作單元、處理單元、顯示單元；處理單元分別與圖像拍攝單元、操作單元、顯示單元相連；

所述光線照射單元安裝于電路板傳送帶上方，光線照射單元用于向電路板傳送帶上投射照明光，圖像拍攝單元安裝于電路板傳送帶上方，圖像拍攝單元用于以俯視的角度往下實時采集電路板傳送帶上的圖像信息，并將采集的圖像信息傳輸到處理單元進行圖像處理；操作單元用于實現系統的開關控制及模板訓練的控制，處理單元用于實現模板訓練、圖像配準、圖像比對、結果輸出的功能，顯示單元用于根據處理單元輸出的結果進行檢測結果的顯示；

具體的，在本發明的處理單元中進行模板訓練時主要包括模板圖像的處理、背景圖像處理、像素尺寸的標定三部分，其中，模板圖像的處理時通過圖像拍攝單元采集沒有缺陷的電路板的圖像，并將采集的圖像存儲為模板圖像實現，背景圖像的處理則是通過圖像拍攝單元采集沒有電路板時的電路板傳送帶背景圖像，以用于后續差分提取待檢測的電路板圖像，像素尺寸的標定則具體是利用標定板方式，標定出像素的尺寸因子，即圖像拍攝單元在固定位置拍攝的圖像中一個像素點對應的尺寸是多少，具體處理方式為：采用棋盤格形式的標定板，其每個格子為正方形，測量出每個格子的邊長d，在進行圖像訓練時，采用角點法，計算出每個棋盤格子的邊長像素數量n，從而計算出每個像素代表的實際距離L＝d/n；

處理單元中進行圖像配準時則具體是將待檢測的電路板圖像與模板圖像進行特征匹配，根據特征向量計算出變化矢量，然后根據變化矢量對待檢測電路板圖像進行旋轉、平移等操作，實現待檢測電路板圖像與模板圖像位置相同；處理單元中進行圖像比對時則具體是根據配準后的待檢測圖和模板圖，計算出兩者的差分圖像，且優選并對差分圖像進行去噪處理，去除噪聲的影響；

最后，處理單元計算檢測結果將結果輸出至顯示單元進行顯示，處理單元計算檢測結果時是根據差分圖像，分析出缺陷情況，并結合像素代表的實際距離L，計算出缺陷的物理尺寸再輸出檢測結果給顯示單元，同時將缺陷結果疊加到檢測圖像上，輸出給顯示單元，顯示單元進行結果顯示時其顯示內容包括疊加的檢測圖像信息以及缺陷結果信息。