[發明專利]一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法

在審

• 申請號: 202010897763.6
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112036484A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王華龍;楊海東;宋秋云
• 申請（專利權）人: 佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院;佛山市廣工大數控裝備技術發展有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T5/40;G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 馬盼

1.一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：獲取PCB電路板圖像，提取所述圖像中高光像素，并通過鄰域搜索法聚類高光像素；

S02：識別和移除聚類高光像素中的標記；

S03：剩余的高光像素根據距離進行合并聚類；

S04：識別和移除高光像素中的通孔，此時高光像素的位置即為焊點；并根據高光像素之間的距離建立連通圖；

S05：分離PCB電路板圖像中的灰度級，判斷連通圖中連接的有效性；

S06：根據連通圖中焊點位置提取防護涂層區域，輸出PCB元件提取結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S01具體包括：

S011：對所述圖像進行預處理，建立通道直方圖，并采用自動多級閾值確定圖像中高光像素所在的類別；

S012：在U-V色度坐標系下模擬所述高光像素的顏色分布；

S013：根據所述高光像素的顏色分布提取其對應的分布特征；

S014：通過所述分布特征識別出目標對象；

S015：通過八個鄰域搜索對目標對象進行聚類。

3.根據權利要求2所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S011具體包括：

S0111：降低所述圖像的亮度和對比度；

S0112：將所述圖像的顏色空間從RGB轉換為GMYK；

S0113：在GMYK顏色空間構建K通道的直方圖，采用自動多級閾值法對邊界區間進行估值，確定高光像素所在的類別。

4.根據權利要求2所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S013中分布特征包括：高光像素的平均分布概率；高光像素和U-V色度坐標系原點之間的平均距離；U-V色度坐標系中三個區域像素數的比值。

5.根據權利要求1所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S02包括：

S021：計算每個高光聚類的特征值，所述特征值包括均值特征M_prob、偏差特征M_dist、概率分布特征V_ratio；

S022：將標記聚類作為參照對象，并且計算參照對象的均值特征M′_prob、偏差特征M′_dist、概率分布特征V′_ratio；

S023：將每一個高光聚類作為目標對象，并且計算目標對象和參考對象的總的差異λ，如果λ＜0.5，那么該高光聚類為標記聚類，把該高光聚類從高光像素所在的類別中移除。

6.根據權利要求1所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S04具體包括：

S041：計算每個高光聚類的的特征值，所述特征值包括均值特征M_prob、偏差特征M_dist、概率分布特征V_ratio；

S042：將通孔聚類作為參照對象，并且計算參照對象的均值特征M′_prob、偏差特征M′_dist、概率分布特征V′_ratio；

S043：將每一個高光聚類作為目標對象，并且計算目標對象和參考對象的總的差異λ，如果λ＜0.5,那么該高光聚類為通孔聚類，把該高光聚類從高光像素所在的類別中移除；

S044：建立連通圖。

7.根據權利要求1所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S05具體包括：

S051：獲取PCB電路板圖像的灰度直方圖，根據灰度直方圖自動確定多層灰度閾值，去除PCB電路板圖像中的背景層；

S052：在去除背景層之后的PCB電路板圖像中確定連通圖中焊點連接的有效性。

8.根據權利要求1所述的一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，其特征在于，所述步驟S06中對連通圖中有效連接的焊點進行聚類，每個聚類包含對應元件的所有焊點，焊點之間區域即為該元件的防護涂層。