[發(fā)明專利]一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111598771B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)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

本發(fā)明提供了一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統(tǒng)，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，基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明還公開了一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法。本發(fā)明利用線性CCD按行掃描采集圖像的特點，通過控制圖像成像行數(shù)來實現(xiàn)部分圖像信息進行檢測及信息可調。本發(fā)明利用自校正模塊對拼接行數(shù)進行調整，得到圖像行數(shù)信息，避免誤檢測。本發(fā)明有效利用線性CCD相機有效地提高了PCB缺陷檢測的效率，節(jié)約了生產成本，提高了實時性。

技術領域

本發(fā)明屬于PCB電路板缺陷檢測技術領域，尤其涉及一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術

PCB電路板制造過程中工序繁多，缺陷可能會在各個工序中產生，這些細微的缺陷如果不能在生產過程中準確迅速的發(fā)現(xiàn)，對產品會造成產品合格率的下降、影響其可靠性，甚至可能導致印制板整張報廢，使生產成本増加。制成后的PCB電路板如果發(fā)現(xiàn)故障，其代價是巨大的，而將故障PCB板投放到市場上的代價更是致命的，因此，缺陷檢測在PCB電路板生產過程中有著十分重要的位置。同時，在現(xiàn)有的PCB電路板在線檢測方法中，檢測速度存在瓶頸，因此，本發(fā)明利用線性CCD相機掃描成像的特點，大大提高其檢測的效率，同時節(jié)約了成本。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供的一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統(tǒng)及方法，能夠提高實時采集和檢測效率，具有較高的準確率和實時性，以實現(xiàn)PCB電路板在線檢測的進一步發(fā)展。

為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

本方案提供一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測系統(tǒng)，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(shù)信息，并根據(jù)所述圖像行數(shù)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；

所述缺陷檢測模塊用于根據(jù)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(jù)計算結果得到采集圖像和標準采樣圖像的差異，并根據(jù)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(jù)得到的缺陷位置對掃描行數(shù)進行調整，并將調整行數(shù)輸入至圖像拼接模塊。

基于上述方法，本發(fā)明還公開了一種基于CCD相機的PCB電路板缺陷檢測方法，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(shù)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(shù)信息，并根據(jù)所述圖像行數(shù)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；

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(jù)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(jù)判斷結果進行掃描行數(shù)調整處理，并將調整的掃描行數(shù)信息作為步驟S2中的輸入圖像行數(shù)信息，并返回步驟S2。

進一步地，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：