[發明專利]基于SURF特征匹配的電子元器件定位和檢測方法

有效

• 申請號: 201910827363.5
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110706293B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 曾亞光;熊志航;陳韋兆;韓定安;王茗祎;熊紅蓮;肖世旭
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/00;G06T3/40;G06T7/90;G06T3/60;G06V10/46;G06V10/74
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本發明公開了基于SURF特征匹配的電子元器件定位和檢測方法，所述方法包括：采集樣本電路板的圖像和待測電路板的圖像，對原始樣本圖像和原始待測圖像建立坐標系，分別對兩個圖像進行均值降采樣，得到參考樣本圖像和參考待測圖像；分別對參考樣本圖像和參考待測圖像進行SURF特征點提取以及特征點的匹配，得到匹配點，計算出參考樣本圖像和參考待測圖像之間的幾何變換關系，定位出原始待測圖像中的電子元器件的坐標，判斷原始待測圖像中的電子元器件是否存在缺陷；本發明對圖像進行降采樣后定位待測電路板上的電子元器件，并根據顏色矩差異檢測出電子元器件的缺陷，大大縮短定位時間，降低圖像數據處理復雜程度，且提高檢測準確性和檢測精度。

技術領域

本發明涉及電子元器件的定位和檢測技術領域，更具體地說涉及基于SURF特征匹配的電子元器件定位和檢測方法。

背景技術

隨著現代科技的不斷進步和發展，電子產品功能日益復雜，其性能提高、元件體積變小、密度增大，電路板生產過程中不免出現元件缺失、偏移以及錯件等缺陷，導致通過人工視覺以及傳統方法檢測電路板元件困難，無法滿足實際應用的要求。運用圖像匹配技術檢測方法實現工業自動化，對提高產品質量和生產率、節約成本意義重大。印刷電路板(PCB)表觀缺陷檢測是機器視覺檢測領域的一個重要問題，印刷電路板表觀檢測與識別系統中，圖像的配準方法十分重要。

現有技術有將SURF算法應用到電子元器件的機器視覺檢測中，如專利“一種基于SURF的高密度封裝元器件定位方法”，申請號為：CN201210119476.8，但是該專利并沒有將電路板的幾何變換精確地轉換為元器件的坐標，沒有對電路板的缺陷進行檢測，無法定位到元器件的缺失，同時常規的SURF算法的計算量較大，不合適在線監測。

發明內容

本發明型要解決的技術問題是：自動檢測、定位和識別電路板的缺陷，簡化計算，提高檢測精確度。

本發明提供基于SURF特征匹配的電子元器件定位和檢測方法，基于SURF算法對電路板圖像匹配和定位，同時通過顏色矩來判斷電路板上電子元器件的缺陷。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

基于SURF特征匹配的電子元器件定位和檢測方法，所述方法包括：

采集樣本電路板的圖像和待測電路板的圖像，得到原始樣本圖像和原始待測圖像；

對原始樣本圖像建立坐標系，得到第一坐標系，標出原始樣本圖像中的電子元器件的坐標；

對原始待測圖像建立坐標系，得到第二坐標系；

分別對原始樣本圖像和原始待測圖像進行均值降采樣，得到參考樣本圖像和參考待測圖像；

分別對所述參考樣本圖像和參考待測圖像進行SURF特征點提取，通過描述符的歐氏距離作為相似性度量測度進行特征點匹配得到匹配點，根據所述匹配點計算出所述參考樣本圖像和參考待測圖像之間的幾何變換關系，定位出所述原始待測圖像中的電子元器件的坐標；

對比所述原始樣本圖像和原始待測圖像中的電子元器件的顏色矩判斷原始待測圖像中的電子元器件是否存在缺陷。

作為上述技術方案的進一步改進，所述進行SURF特征點提取的過程包括：

生成給定圖像的積分圖像；

構建Hessian矩陣H(x，σ)，根據Hessian矩陣構建尺度空間，利用所述積分圖像得到三維尺度空間響應圖，采用極大值抑制來尋找候選特征點，利用三維二次擬合函數對特征點進行臨近像素插值，得到特征點的位置；

在特征點區域內統計其haar小波特征，確定特征點的主方向，生成給定圖像的描述符。

所述給定圖像包括參考樣本圖像和參考待測圖像。