[发明专利]一种检测贴片机元器件定位精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及贴片机元器件位置检测的技术领域，特别是涉及电路板中具有转角的贴片元器件位置检测的方法。

背景技术

芯片自动定位技术是自动贴片机的核心技术之一，它的作用是拾起芯片在电路板焊区上方一定高度，通过光学成像系统和相应的图像定位算法，使芯片与电路板焊区精确对位。定位精度对贴片成功影响至关重要。传统的贴片机定位方法主要有模版匹配法以及点匹配法。

自动贴片机的定位并不总是能够达标的，完成自动贴片之后，还需要对元器件的定位进行检测，工厂流水线上，现阶段是流水线工人在自己的工作台上，使用放大镜对其进行检测，挑选出定位不达标的电路板，做好标记，然后人工返工。就现阶段调研的结果看，由于人力成本较低，多数电路板生成流水线上，没有使用自动元器件定位检测的方法。因此，本发明采用了一种基于角点检测的元器件定位检测方法，找出定位精度不达标的元器件，返回它的元器件号，实现元器件定位的自动检测。

角点检测的算法有很多，总得来说分为三大类，基于灰度图像，基于二值化图像和基于轮廓曲线三类。基于灰度图像的方法被广泛应用，其中最常用的是基于Harris模板和Susan模板的角点检测算法。

发明内容

针对现阶段大部分自动贴片机工作流水线不具备自动检测贴片元器件定位精度的现状，本发明的目的是提供了一种检测贴片机元器件定位精度的方法，具体技术方案如下。

一种检测贴片机元器件定位精度的方法，其把电路板水平放置在摄像机能完整获取图像的区域，在获取元器件角点坐标之后通过与理想坐标值的比较，把元器件的定位分为准确和不准确两种情况。

上述的，检测贴片机元器件定位精度的方法，其包括如下步骤：

（1）设备环境设定：使图像成像质量不存在明显的桶形失真或枕形失真，若镜头存在明显的畸变，则对图像进行矫正；然后固定好摄像机到电路板的垂直距离，计算出单位像素对应的实际长度（mm/pixel），精度应达到0.1mm/pixel。

（2）图像预处理：将摄像头采集的图像转化为灰度图像；

（3）确定备选角点：使用Harris角点检测算子，对灰度图像进行角点检测，初始化一个阈值，得到角点检测结果；然后统计角点数目，跟理想的角点数目范围进行比较，若超过理想范围，按照预先设置好的步进量，增大或减小阈值，再进行Harris角点检测，使图像区域中的角点数目都落在理想范围内，或阈值已达到允许设置的最大或最小值；

（4）确定最终角点：使用Susan角点检测算子，对步骤（3）确定的备选角点进行筛选，去除干扰点，得到最终的角点，并记录所有的角点坐标；

（5）通过坐标系换算判定角点定位是否准确：首先，根据判断图像是否有明显旋转，按照不同的坐标换算公式得到角点在电路板上的实际位置，然后与预存的角点理想位置进行比较，得出角点定位准确、不准确以及角点检测有误的结果。

进一步优化的，步骤（1）中，若图像存在超过1%的失真，则使用数字图像处理技术对光学系统进行畸变矫正，以保证镜头成像的精确；另外为了保证图像上单位像素对应的长度是固定的比例，摄像头相对与电路板放置平台的垂直高度应该是固定的，并且电路板在图像中水平放置。

进一步优化的，步骤（3）确定备选角点步骤包括：

（3.1）计算图像的方向导数I_x,I_y，并计算方向导数的乘积I_xy，得到五个与图像大小相同的矩阵；

（3.2）然后对I_xy进行高斯滤波，计算图像中每个点的自相关矩阵M，