[发明专利]一种基于模型的PCB缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于模型的PCB缺陷检测方法，属于贴装PCB表面安装元件的机器的视觉识别和检测领域。

背景技术

现有的PCB检测技术分为3类，分别为：规则算法、混合算法和参考算法。

规则算法，是通过确定PCB图像的每一个特征是否都落在要求的维数内来进行缺陷检测的。这种算法使用形态学技术的膨胀和腐蚀来作为算法基础。它不需要参考模型，但同时此算法也可能会失去一些缺陷。

混合算法，是结合了参考型算法和非参考型算法，它有这两者的优点。尽管如此，该算法过于复杂从而会引起过高的计算成本。

参考算法，是通过比较待测PCB图像和参考图像来进行缺陷检测的。它有两项主要技术：图形比较技术和基于模型技术。

图形比较技术，是通过对图像的每一像素进行异或逻辑运算来进行的。这是此类算法最简单的一种技术。此算法通常也被称为图像差分算法，它是基于如下设想的：在参考图像和待测图像中的任何不同点将被视为缺陷，此算法的流程如说明书附图1所示。此算法虽然简单，但它的主要难点是如何精确地确定参考图像和待测图像的对齐，该难点造成了利用上的主要困难。此类更加复杂点的技术通常和特征匹配相关联，但这些算法需要大量的模板。

基于模型的技术，是通过根据一套预先定义好的模式与待检测的模式进行匹配的一种技术。有很多技术是基于模型算法被提出的，如树表示法(treerepresentation)技术，基于连通性(connectivity based)技术，N元组技术和基于游程编码(Run Length Encoding RLE)技术。游程编码技术通常是被认为在这些基于模型技术中间最好的一项技术，因为该技术不仅可以检测缺陷，还可以定位缺陷。在这种技术下，PCB图像被压缩为RLE数据，然后在这之上进行图像差分运算。

目前提出的各种算法中，基于模型参考算法得到青睐。其中基于RLE技术在最小化化数据的存储方面是一种不错有效的办法。尽管如此，随着硬盘和内存变得越来越便宜，数据的存储限制已不在是一个严重的问题了。基于RLE的技术同样被认为它能够减少PCB检测系统的检测时间。但是试验结果表明，在把一张400x400像素的位图转换为RLE数据时它所用的时间为6.399秒，这一结果表明了这种技术在位图到RLE数据的转换需要比较多的时间。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，设计一种基于模型的PCB缺陷检测方法，针对AOI系统中对检测时间有特别要求的这一特点进行设计，能够通过减少图像数据来提够检测效率和缩短检测时间。

本发明包括如下技术特征：一种基于模型的PCB缺陷检测方法，包括如下步骤：

对待检PCB板建模：输入待检图片和模型图片，建立他们之间的配准信息，对图片进行预处理；

对PCB图像压缩为RLE数据；

对压缩后的图像进行小波变换；

对变换后图像进行差分运算，得到差分图形的直方图，从此直方图中提取图像特征进行识别。

本发明中对任意函数f的积分小波变换为：

fψ(a,b)=∫-∞∞f(t)1aψ(t-ba)dt]]>

上述w是一个固定的函数称为基函数；参数a称为膨胀因子，并且有一个大于零的常量；b是一个实数，为平移因子。