[發(fā)明專利]一種基于線激光雙目立體視覺的電路板立體掃描檢測方法

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• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN111738971A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董霄劍;曾洪慶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京偉景智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/33;G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
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本發(fā)明提出一種基于線激光雙目立體視覺的電路板立體掃描檢測方法，包括投射線激光到電路板上；利用線激光雙目測量方法測定電路板上激光掃描線的三維數(shù)據(jù)；線激光完整掃描電路板，利用線激光雙目測量方法得到電路板完整的輪廓三維數(shù)據(jù)；根據(jù)電路板完整的輪廓三維數(shù)據(jù)生成電路板輪廓點云圖；將生成的電路板輪廓點云圖與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)電路板模型數(shù)據(jù)進行比對；在設(shè)定的誤差范圍內(nèi)判定比對結(jié)果是否一致；輸出比對結(jié)果并在比對結(jié)果不一致時發(fā)出系統(tǒng)警報。本發(fā)明由線激光復(fù)刻電路板輪廓圖像，雙目相機穩(wěn)定獲取激光線圖像，能適應(yīng)各種光照環(huán)境，抗環(huán)境干擾強，準(zhǔn)確度高；克服了現(xiàn)有圖像掃描方法、設(shè)備只能掃描未裝聯(lián)的電路板的難題，實用性大大加強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于線激光雙目立體視覺的電路板立體掃描檢測方法。

背景技術(shù)

隨著計算機技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，如今電子系統(tǒng)、電子設(shè)備已廣泛應(yīng)用于科研、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。在研制電子系統(tǒng)和電子設(shè)備過程中必須對焊接了電子元件的電路板進行檢驗，以檢驗確認(rèn)各電子元件型號是否正確、焊接位置是否正確、有無漏焊。

傳統(tǒng)的檢驗工作都是由檢驗人員根據(jù)設(shè)計人員提供的元器件清單和電路板原理圖進行逐一對照人工檢驗完成。這種人工檢驗的方法工作強度大，容易因人員疲勞導(dǎo)致漏檢錯檢，而且檢驗速度慢，效率低。

隨著檢驗工作的日益增多，人工檢驗已經(jīng)不能滿足當(dāng)前要求，對電路板進行圖像掃描就成為一種行之有效的方法。現(xiàn)有的圖像掃描方法、設(shè)備，只能掃描平面的設(shè)備，因此只能掃描未裝聯(lián)的電路板，而裝聯(lián)完成的電路板由于元器件具有一定高度，成為了立體結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)有的圖像掃描方法、設(shè)備無法對其進行掃描，使電路板圖像的采集變得困難。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種基于線激光雙目立體視覺的電路板立體掃描檢測方法，利用運動的線激光加雙目相機來精確獲取電路板的輪廓數(shù)據(jù)，生成輪廓點云圖后與標(biāo)準(zhǔn)電路板模型數(shù)據(jù)進行比對，完成電路板的檢驗。本發(fā)明的主要內(nèi)容是：

一種基于線激光雙目立體視覺的電路板立體掃描檢測方法，包括：投射線激光到電路板上；利用線激光雙目測量方法測定電路板上激光掃描線的三維數(shù)據(jù)；線激光完整掃描電路板，利用線激光雙目測量方法得到電路板完整的輪廓三維數(shù)據(jù)；根據(jù)電路板完整的輪廓三維數(shù)據(jù)生成電路板輪廓點云圖；將生成的電路板輪廓點云圖與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)電路板模型數(shù)據(jù)進行比對；在設(shè)定的誤差范圍內(nèi)判定比對結(jié)果是否一致；輸出比對結(jié)果并在比對結(jié)果不一致時發(fā)出系統(tǒng)警報。

進一步地，所述線激光雙目測量方法包括：對雙目相機進行立體標(biāo)定；通過雙目相機的左攝像頭和右攝像頭分別獲取電路板的左圖像和右圖像；對獲取的左圖像和右圖像進行立體校正，使校正后的左圖像和右圖像行對準(zhǔn)；對校正后的左圖像和右圖像進行匹配得到線激光成像匹配點對；根據(jù)線激光成像匹配點對得到左右圖像視差，根據(jù)左右圖像視差計算該激光線投射處的電路板輪廓三維數(shù)據(jù)。

進一步地，所述對校正后的左圖像和右圖像進行匹配得到線激光成像匹配點對包括：在匹配之前利用亞像素數(shù)值極值檢測算法精確定位激光線的位置，所用亞像素數(shù)值極值檢測算法可以是高斯近似、拋物線近似、質(zhì)心算法、線性插值、數(shù)值微分濾波。

進一步地，所述線激光完整掃描電路板的操作方式可以是勻速移動線激光發(fā)射器及雙目相機，也可以是勻速移動電路板。

進一步地，所述線激光發(fā)射器及雙目相機位置相對固定。

進一步地，所述生成電路板輪廓點云圖包括：獲取左右視圖視差后計算各點深度值得到深度圖；根據(jù)深度圖轉(zhuǎn)換成點云圖。

進一步地，所述誤差范圍根據(jù)電路板工業(yè)要求自行確定。

進一步地，所述發(fā)出系統(tǒng)警報包括但不限于在顯示器上顯示不一致的比對結(jié)果、系統(tǒng)發(fā)出警報聲音、系統(tǒng)暫停運行。