[發明專利]一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010039810.3
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111598771B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 鄒見效;彭禹豪;彭超;徐紅兵
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 楊浩林

1.一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統，其特征在于，包括CCD圖像采集模塊，以及分別與所述CCD圖像采集模塊設置在同一臺上位機上的圖像重組拼接模塊、缺陷檢測模塊以及自校正模塊；

所述CCD圖像采集模塊用于實時掃描采集圖像，并將實時掃描采集的圖像以及獲取的標準采樣圖像傳入至圖像重組拼接模塊；所述CCD圖像采集模塊包括CCD相機以及CCD圖像采集接口；

所述圖像重組拼接模塊用于接收自校正模塊傳入的圖像行數信息，并根據所述圖像行數信息，將輸入的實時采集圖像以及標準采樣圖像按行分別進行圖像拼接重組，并將拼接后的圖像傳入至缺陷檢測模塊，其具體為：

輸入實時采集圖像；

輸入圖像行數信息：設置拼接行數的默認值，并根據所述行數的默認值計算得到下一次的拼接行數值；

圖像拼接重組：根據所述拼接行數的默認值，將所述標準采樣圖像以及實時采集圖像按行進行圖像拼接重組處理；

所述缺陷檢測模塊用于根據拼接后的采集圖像和標準采樣圖像利用結構相似性算法，計算得到對應圖像的亮度、對比度和結構，并根據計算結果得到采集圖像和標準采樣圖像的差異，并根據所述差異得到缺陷位置，并將其缺陷位置傳入至自校正模塊；

所述自校正模塊用于根據得到的缺陷位置對掃描行數進行調整，并將調整行數輸入至圖像拼接模塊。

2.一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取標準采樣圖像，并設置CCD相機的采集行數以及CCD相機的基本設置，并利用CCD相機實時掃描采集圖像；

S2、輸入圖像行數信息，并根據所述圖像行數信息將所述標準采樣圖像以及實時采集圖像按行分別進行圖像拼接重組處理，其具體為：

所述步驟S2包括以下步驟：

S201、輸入實時采集圖像；

S202、輸入圖像行數信息：設置拼接行數的默認值，并根據所述行數的默認值計算得到下一次的拼接行數值；

S203、圖像拼接重組：根據所述拼接行數的默認值，將所述標準采樣圖像以及實時采集圖像按行進行圖像拼接重組處理；

S3、利用結構相似性算法分別計算得到拼接后的采集圖像和標準采樣圖像的亮度、對比度和結構，并根據計算結果判斷是否存在缺陷，若是，則進入步驟S4，否則，結束本次檢測，從而完成對PCB電路板的缺陷檢測；

S4、根據判斷結果進行掃描行數調整處理，并將調整的掃描行數信息作為步驟S2中的輸入圖像行數信息，并返回步驟S2。

3.根據權利要求2所述的基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S1中實時采集圖像的矩陣表達式為：

所述標準采樣圖像的矩陣表達式為：

其中，A為實時采集圖像的矩陣，B為標準采樣圖像的矩陣，ε為起始掃描位置，x為每次掃描的行數，y為每次掃描的列數，η為標準采樣圖像截取的起始值。

4.根據權利要求2所述的基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S202中下一次拼接行數值的表達式如下：

ω′＝ω+R_pre+R_after

其中，ω'為下一次拼接行數值，R_pre為所需之前行，R_after為所需之后行，ω為拼接行數默認值。

5.根據權利要求2所述的基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S203中重組后實時采集圖像的矩陣表達式為：

重組后標準采樣圖像的矩陣表達式為：

其中，A'為重組后的實時采集圖像矩陣，B'為重組后的標準采樣圖矩陣，R_pre為所需之前行，R_after為所需之后行，ω為拼接行數默認值，x為每次掃描的行數，y為每次掃描的列數，η為標準采樣圖像截取的起始值。