[發明專利]一種印制電路板表面缺陷定位與識別方法

有效

• 申請號: 202010036848.5
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111260621B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 袁小芳;謝黎;劉琛;王耀南
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/30;G06N3/0464
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 鄧翠;莫曉齊

本發明公開了一種印制電路板表面缺陷定位與識別方法，首先采集印制電路板待測圖像與模板圖像；其次，使用第一個卷積神經網絡得到特征點預測分布圖，篩選得到最佳特征點；然后，使用第二個卷積神經網絡計算最佳特征點的描述向量，匹配待測圖像與模板圖像的最佳特征點；接著，根據匹配點計算仿射變換矩陣，并將待測圖像投影到模板圖像上；再次，計算被投影的待測圖像與模板圖像的功率譜，根據功率譜差異得到待測圖像的異常頻率分量，再通過傅立葉反變換得到疑似缺陷區域；最后，使用第三個卷積神經網絡對疑似缺陷區域進行識別及分類。本發明可準確地對印制電路板表面缺陷進行定位與識別，保障電路板質量，并對環境噪聲有一定的魯棒性。

技術領域

本發明涉及機器視覺與模式識別檢測技術領域，特別是涉及一種印制電路?板表面缺陷定位與識別方法。

背景技術

印刷電路板(printed?circuit?board，PCB)作為實現電子元件電氣連接和固定的載體，在現代化生產制造諸多領域得到了廣泛應用。現代電子設備的質量靠?的不僅是電子組件的質量和性能，而且很大程度上取決于印刷電路板的質量。?電子元器件集成化和微型化的發展趨勢使得PCB的生產制造工藝日趨復雜，受?設備、環境和人為失誤等因素影響，PCB生產中會存在短路、斷路、劃痕、孔?洞等影響產品性能的缺陷。

傳統的人眼檢測費時費力，且很難滿足要求。為確保印刷電路板的質量，?在線自動檢測是一個必要的環節。采用光學原理，結合圖像分析以及計算機和?自動化檢測技術對PCB生產缺陷進行檢測，逐漸成為行業主流，具有效率高和?缺陷覆蓋率高等優點。但是，由于受采光條件、工業現場環境等因素的影響，工業相機采集到的原始圖像不可避免地含有各種噪聲干擾，檢測精度、檢測速?度有待進一步提高。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種印制電路板表面缺陷定位與識別方法，能夠有?效的定位電機驅動器印制電路板表面缺陷位置及識別缺陷種類，能夠提前發覺?電路板表面缺陷，保障電機驅動器電路板質量。

一方面，本發明提供了一種印制電路板表面缺陷定位與識別方法，包括如?下步驟：

(1)圖像采集：采集印制電路板待測圖像I(x,y)與模板圖像T(x,y)；

(2)圖像配準：通過兩個卷積神經網絡精確配準待測圖像I(x,y)及模板圖?像T(x,y)，得到配準后的待測圖像

(3)缺陷定位：將配準后的待測圖像與模板圖像T(x,y)通過傅立葉變?換及反變換，定位疑似缺陷區域D＝{Dect(x_i,y_i,w_i,h_i)|0iK}，其中，?Dect(x_i,y_i,w_i,h_i)為坐標在(x_i,y_i),長、寬為w_i,h_i的矩形區域，K為大于0的自然數；

(4)缺陷識別：將集合D中疑似缺陷區域圖像塊輸入第三個卷積神經網?絡，進行缺陷識別，得到缺陷類型。

進一步地，所述步驟(2)圖像配準具體包括以下步驟：

(21)以待測圖像I(x,y)的像素點(x_i,y_i)為中心獲取尺寸為32×32的圖像塊，?并將該圖像塊送入第一個卷積神經網絡，得到該像素點(x_i,y_i)為疑似特征點的預?測值socre_i；