[发明专利]一种印刷电子产品在线检测系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及印刷产品检测技术领域，特别是指一种印刷电子产品在线检测系统与方法。

背景技术

无论国际还是国内，印刷电子产品由于使用印刷技术(以丝网印刷和喷墨印刷为主)，其中喷墨印刷是精细化印刷的必然选择。因此，在纸制品印刷过程中存在的印刷缺陷问题同样在印刷电子产品的印刷过程不可避免地存在：

●套印不准：芯片的基础单元是晶体管，晶体管具有衬底绝缘层、N型半导体、P型半导体、电极、钝化膜等多层结构，每层结构的材料不同，需要多道印刷工序、分别采用不同的油墨材料才能印刷完成。为保证晶体管电性参数的一致性和稳定性，要求每道印刷工序套印的位置非常精确。由于有机薄膜的张力随环境温度变化影响，容易造成印刷套印不准的问题，从而造成晶体管电学性能参数破坏而报废，如不及时在线检测，在卷对卷的批量印刷中就会造成巨大的浪费。

●线路粘连：当线路与线路之间的距离很近时，由于导电油墨墨滴的扩张和渗透性能的变化，有可能把相邻两条线在某一点粘连在一起，造成信号短路，破坏电路功能。

●线路断开：当线路非常窄，在喷印过程中由于喷头的偶然性堵塞或抖动，以及灰尘颗粒、飞虫等落在将要喷印的线路上，造成喷印线路断开，信号无法通过，从而破坏电路功能。

●线路粗细不均匀：在喷印过程中由于喷头的偶然性堵塞或印刷平台的机械抖动而造成，影响电路的电学参数。

●线路边缘不光滑，由于印刷平台的机械抖动，或墨滴的扩张和渗透性能的变化，使得喷印的线路边缘存在毛刺，影响电路的电学参数。

目前纸质印刷品的质量在线检测系统刚刚兴起，但不能直接拿过来用于印刷电子产品印刷质量检测。首先，两者的检测精度要求不同，前者的检测精度相对要低，而后者的检测精度要求更高，对算法和设备要求也更高；其次，后者的电路表面有金属光泽反射，对成像有更大的干扰，对图像处理算法要求更高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种印刷电子产品在线检测系统与方法，其可对印刷电子产品进行在线检测，降低废品率，提高印刷效率和产品质量。

基于上述目的本发明提供的一种印刷电子产品在线检测系统，包括：

图像采集系统，所述图像采集系统架设在印刷设备上方，其中包括照明光源、相机、编码器、图像采集卡，所述照明光源对印刷电子产品表面进行照射，所述相机垂直对印刷电子产品表面进行拍摄，利用与印刷设备控制器连接的编码器控制印刷电子产品与相机的拍摄动作的运动同步，并通过连接在相机上的图像采集卡收集印刷电子产品信息；

图像处理系统，其中包括计算机、用于搜索印刷缺陷的基于快速模板匹配算法的印刷缺陷检测系统、用于印刷设备故障诊断的印刷缺陷分类器；

报警提示系统，其中包括报警控制器及报警器。

另外，基于上述目的本发明还提供了一种印刷电子产品在线检测方法，包括下列步骤：

实时连续采集印刷设备生产的印刷电子产品图像，其采图区域的大小与检测标准模板大小一致；

采用图像处理快速模板匹配算法，将实时采集图像与检测标准模板进行匹配与对比，找到与检测标准模板不一致的地方即为缺陷位置；

利用印刷缺陷检测系统对缺陷位置进行分析，圈出缺陷的大小和形状，并在原图帧中标示缺陷的位置和形状，在计算机显示器上显示出来，同时给出报警信号到报警控制器，报警器报警；

将印刷缺陷分为线状、点状、带状、面状，分别进行统计和存盘，用于后期查询和显示各类缺陷对应的图像帧，实现重新回放和分析。

较佳的，所述快速模板匹配算法为改进型混合遗传算法，先利用低精度搜索排除不可能位置，再用高精度搜索缺陷。

可选的，所述的相机为工业相机或智能相机。

可选的，所述的相机为面阵工业相机或线阵工业相机。

可选的，所述的照明光源为面阵光源或条状光源。

较佳的，所述的相机在采集标准模板时的图像采集方式为单步控制方式。

可选的，所述的检测标准模板是通过采集印刷电子产品样本的图像信息得到的，或直接从计算机调用已有的模板。

较佳的，所述相机与印刷电子产品表面保持垂直，并利用与印刷设备控制器连接的编码器控制并保持相机摄取动作与印刷电子产品运动的同步。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种印刷电子产品在线检测系统与方法，通过此系统及方法在线检测的印刷电子产品，其检测效率高，检测精度高，并能有效提高产品质量并同时降低废品率。

附图说明