[發(fā)明專利]一種基于紅外圖像處理的電路板短路自動識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910168034.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109975686B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘麗樺;張德思;褚博;呂慧;權(quán)五云;劉寶龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈工大機器人（山東）智能裝備研究院
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R31/52
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

本發(fā)明公開了一種基于紅外圖像處理的電路板短路自動識別方法，根據(jù)電路板的紅外圖片，識別出電路板上的器件并將器件溫度值隨通電時間的動態(tài)分布與正常器件的溫度動態(tài)分布進行比對，然后自動判斷出該器件是否發(fā)生短路。通過比較待測電路板上的元器件從開始通電到進入正常工作的溫度變化趨勢與正常電路板的變化趨勢，將每個時間點的溫度數(shù)據(jù)進行差分計算，相比傳統(tǒng)的僅僅比較兩幅圖片同一個位置的溫度值大小的方法更加精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路板短路自動識別領(lǐng)域，具體涉及一種基于紅外圖像處理的電路板短路自動識別方法。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路的規(guī)模越來越大、體積越來越小，電路板的集成度越來越高、層數(shù)越來越多，板上的器件密集，電路原理復(fù)雜。當電路板發(fā)生故障時，通過人力定位故障位置，不僅耗時耗力，而且對人員的技術(shù)經(jīng)驗要求越來越高。紅外熱成像技術(shù)在測試領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，其最大的優(yōu)勢在于快速靈活的實現(xiàn)無損檢測，即在電路板材料或者元器件的有效性和可靠性造成損壞的前提下，對其缺陷或者損傷進行探測、定位、識別以及測量。

電源對地短路有三種情況：1)焊接時，元器件的電源端對地連錫造成短路；2)使用時，由于瞬時電壓的沖擊或者長時間使用，導(dǎo)致電容或其他元器件損壞對地短路；3)電源芯片故障導(dǎo)致電源對地短路。當電源出現(xiàn)對地短路時，會導(dǎo)致電路板上與之相關(guān)的元器件溫度在短時間內(nèi)升高，超過正常狀態(tài)下的溫度值。紅外熱成像的原理是通過接收被測物體的輻射能量進行成像，因此我們看到的紅外圖像實際反映的就是物體表面溫度的分布信息，電路板短路故障會引起溫度不正常的升高，通過紅外成像，工作人員可以直觀的看到這種變化，以此判斷電路板的短路位置。

目前常用的電路板短路檢測方法有：1)人工檢測。使用萬用表檢查電路板，如果發(fā)現(xiàn)短路情況，則進行割線，將電路板的每部分通電進行排查；2)使用短路定位分析儀器。該儀器通過雷達波注入電路來定位短路的位置；3)使用紅外熱像儀進行判斷。通過紅外熱像儀照射可以看見電路板內(nèi)部的輻射溫度信息，工作人員根據(jù)溫度變化判斷故障位置和電路板性能等。

常用的電路板短路檢測方法主要有三種：第一種為人工通過萬用表進行判斷，缺點在于費時費力，而且對人員的技術(shù)經(jīng)驗要求很高；第二種為通過短路定位分析儀進行分析判斷，缺點在于許多電路板的故障缺陷無法使用這種常規(guī)方法，例如電源接地、低電阻、線路短路、散熱故障等，給工程師帶來很大困難并且浪費時間；第三種為紅外熱成像技術(shù)，主要使用紅外熱像儀采集電路板的溫度信息，工作人員根據(jù)溫度信息判斷故障的位置，主要缺點為人眼難以分辨細微的紅外圖像灰度變化，難以客觀判斷電路板的缺陷程度。目前，現(xiàn)有的電路板短路檢測主要方法還是工作人員根據(jù)經(jīng)驗或者相關(guān)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)信息進行故障的判斷，人眼易疲勞的弱點和人工判斷的主觀性，影響了電路板設(shè)備運行狀態(tài)下進行檢測的自動化程度進一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于紅外圖像處理的電路板短路自動識別方法，通過本發(fā)明提出的方法，對紅外圖片進行分析，可以快速智能的定位出短路的位置。

本發(fā)明采用如下方法來實現(xiàn)：

一種基于紅外圖像處理的電路板短路自動識別方法，其特征在于，包括：對電路板上的元器件進行識別以及判斷關(guān)鍵元器件是否發(fā)生故障，并給出基于時間維度的動態(tài)分析結(jié)果；

所述對電路板上的元器件進行識別還包括：