[发明专利]一种基于积分求取体积的焊锡缺陷检测方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于积分求取体积的焊锡缺陷检测方法，所述方法包括如下步骤：产线中的PLC发出检测需求，控制三维点云线扫描相机对PCB板进行扫描，获取三维点云源数据进行保存；对点云数据进行降噪和过滤；进行感兴趣区域筛选，获取想要计算的焊锡区间；对感兴趣区域进行精定位；将最终区域的体积计算进行积分转化，转化为求和；根据体积值是否在阈值中，判断PCB板是否存在缺陷。本发明还公开了实现上述方法的缺陷检测系统，包括三维点云线扫装置、计算机、产线PLC。与现有技术相比，本发明具有大大缩短生产周期、自动化辅助人工判定、节省资金投入和提高经济收益等优点。

技术领域

本发明属于三维图像处理与计算机视觉领域，涉及一种基于积分求取体积的焊锡缺陷检测方法和系统。

背景技术

在汽车零配件等电子信息元件生产中，经常需要对PCB板进行焊锡加工，但在实际生产过程中，这些自动化的焊锡加工也会出现焊锡失误的情况，也就是锡量不正确或者外界因素的干扰，导致焊锡在PCB板的下部，电极板上部，这两层之间的夹层中，焊锡过量，导致短路，这种焊锡的缺陷对小零件的高质量生产带来了新的挑战。

由于缺陷微小，通常对于这种缺陷检测，需要人工对每一个板进行通电检测，这种方式对生产的周期和产品的交付造成了极大延迟，同时，人工资源的成本也是巨大的。

现已经有通过光源检测、图像识别等对焊锡缺陷进行检测的方法，但是由于缺陷隐藏在PCB板和工件的缝隙之间，进光量较少，无法成像，即使勉强成像，数据也因为进光量太少导致数据失真，因此采用光源检测和图像识别的方法不能很好地对焊锡缺陷进行检测。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于积分求取体积的焊锡缺陷检测方法以及针对当前数据实现所述缺陷检测方法的系统，可用于汽车行业零件生产制造。本发明通过扫描三维点云，通过可成像的数据反计算体积，使用已知的数据反推出缺陷的体积，解决了缺陷不能检测的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供了基于积分求取体积的焊锡缺陷检测系统，该系统可用于汽车行业小零件生产，该系统包括一个三维点云线扫装置，如图2所示，系统中还包括了常规使用的计算机和对应的产线PLC(未表现在附图中)；三维点云线扫装置包括工艺装备、三维点云线扫描相机，可编程逻辑控制器PLC和计算机用于控制本发明的整个焊锡缺陷检测系统；所需检测的工件安装在三维点云线扫装置中工艺装备的工件台上。

本发明中所述三维点云线扫描相机为第三方购买的相机，用于线扫PCB板获取工件的高度数据和亮度数据。

所述的计算机用于本发明算法的部署，相机数据的获取，以及和三维点云线扫描相机、产线PLC的通信。

所述的可编程逻辑控制器PLC能够发出对PCB板缺陷的检测需求。

本发明还提供了一种应用上述系统的基于积分求取体积的焊锡缺陷检测方法，作为整套生产流程中的最后环节，能够判断是否会因为焊锡过量导致的PCB板短路，在整个生产线中流动，用于记录生产状态的信息，并传达给流水线上的工作人员；

该方法包括以下步骤：

步骤一、缺陷检测产线中的可编程逻辑控制器PLC发出PCB板缺陷检测需求，控制三维点云线扫描相机扫描需要检测是否存在缺陷及缺陷程度的工件得到所述工件的三维点云数据并将数据保存于计算机上；

步骤二、对步骤一中获得的待测工件的三维点云数据进行过滤和去噪；

步骤三、在三维点云数据上对感兴趣区域，即拥有单引脚PIN的大致区域，进行初步粗定位；

步骤四、在三维点云数据上对感兴趣区域进行精确定位，获得只拥有单引脚PIN的区域，且底面就是引脚和PCB基面的交界处；

步骤五、积分求取步骤四获得的感兴趣区域的体积；