[發(fā)明專利]一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法

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• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112036484A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 王華龍;楊海東;宋秋云
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市南海區(qū)廣工大數(shù)控裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院;佛山市廣工大數(shù)控裝備技術(shù)發(fā)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

本發(fā)明公開了一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，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(jù)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(jù)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(jù)連通圖中焊點位置提取防護涂層區(qū)域，輸出PCB元件提取結(jié)果。本發(fā)明可以方便快捷地識別出PCB電路板中的焊點，并根據(jù)焊點準確識別出防護涂層的位置，可以廣泛應用在PCB電路板的組件識別領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法。

背景技術(shù)

隨著表面貼裝技術(shù)的發(fā)展，對自動檢測的需求不斷增長，印刷電路板(PCB)表面缺陷檢測的一部分涉及到對PCB上焊點的檢測，并且已經(jīng)開發(fā)出許多不同的檢測方法。由于電路板表面的復雜性，焊點位置的識別比較困難，基于直方圖的方法被廣泛應用于焊點的提取，Kim等人(1999年)拍攝三幀圖像，當三層LED依次打開時，焊點被依次捕獲，從這些圖像中，通過使用x/y投影和閾值分割焊接區(qū)域，這種方法適用于焊點集中的地方，但不適用于復雜的PCB結(jié)構(gòu)，因為僅根據(jù)直方圖很難區(qū)分焊點、標記、導通孔和其他高光組件。

另一種焊點提取技術(shù)是基于模板匹配方法，該方法專注于定位多個對象的自動對象識別技術(shù)。該方法使用灰色模型擬合為一組組件生成通用模板，這項工作使用歸一化互相關(guān)(NCC)模板匹配方法，并研究了一種利弊訓練搜索空間以減少計算量的方法。Wuetal(2008)還著重研究了基于NCC的多模板匹配(MTM)方法的自動對象搜索技術(shù)，搜索過程是通過使用基于加速物種的粒子群優(yōu)化算法(ASPSO)和遺傳算法(GA)進行的。基于模板匹配的方法需要為目標組件的每種類別定義一個或多個相應模板。此外，模板的方向必須與目標組件一致，否則，將不能識別旋轉(zhuǎn)到位置的組件，由于這些原因，它們的應用受到了限制。

jiangetal開發(fā)了一種特殊的方法，為了降低未來分析的復雜性，使用了一個未加載的PCB作為“背景移除器”(BR)從背景中分離焊點，銅信號線的位置將是以后工藝中焊點的位置，通過閾值和分割操作可以檢測到它們，這種方法計算效率高，但只適用于元件未放在板上的PCB。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，以解決背景技術(shù)中存在的PCB元件提取問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于高光原理進行PCB元件提取的方法，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(jù)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(jù)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(jù)連通圖中焊點位置提取防護涂層區(qū)域，輸出PCB元件提取結(jié)果。

進一步的，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(jù)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；