[发明专利]基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷的检测系统及方法

摘要

本发明提出了一种基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷检测系统及方法，用于解决现有检测系统及方法中存在的弱光照环境下盲孔检测准确率低的技术问题，检测系统包括依次相连的图像采集单元、图像预处理单元、文件预处理单元、参数读取单元、盲孔检测单元和误差计算单元；该系统首先采集待测PCB裸板的扫描图像，通过预处理得到二值图像，接着读取标准PCB裸板的设计文件信息，根据标准PCB裸板的设计文件信息，检测二值图像中所有盲孔的坐标及半径，最后计算待测PCB裸板扫描图像上所有盲孔的误差。本发明在弱光照环境下的检测准确率高，且系统成本低，可用于电路板加工环境中盲孔缺陷的检测。

主权项

1.一种基于AOI的PCB裸板盲孔缺陷的检测方法，是通过包括依次相连的图像采集单元、图像预处理单元、文件预处理单元、参数读取单元、盲孔检测单元和误差计算单元的检测系统实现的，包括如下步骤：(1)对待测PCB裸板进行扫描，得到待测PCB裸板扫描图像；(2)图像预处理单元，对待测PCB裸板扫描图像进行预处理，得到待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像，实现步骤为：(2a)灰度化模块，对待测PCB裸板扫描图像进行灰度化，得到灰度图像；(2b)图像增强模块，对灰度图像进行亮度增强，得到增强图像；(2c)倾斜校正模块，对增强图像进行倾斜校正，得到校正图像；(2d)裁剪模块，对校正图像的毛边进行裁剪，得到待测PCB裸板扫描图像的子图像；(2e)二值化模块，对待测PCB裸板扫描图像的子图像进行二值化，得到待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像；(3)文件预处理单元，读取标准PCB裸板设计文件中的坐标值表示形式、安装孔圆心坐标、盲孔加工误差范围、同一方向上同类盲孔且相邻盲孔间距相同的首个盲孔信息，并计算同一方向上同类盲孔且相邻盲孔间距相同的最后一个盲孔圆心坐标和任意两个安装孔间的距离；(4)参数读取单元，读取扫描仪的分辨率和已输入的待测PCB裸板扫描图像盲孔的误差计算方式；(5)盲孔检测单元，对待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像进行检测，得到所有盲孔的圆心坐标及半径，实现步骤为：(5a)特征点检测模块，对待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中所有安装孔的圆心坐标进行检测，得到待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像的多个特征点，并计算多个特征点中与步骤(3)中计算的任意两个安装孔间距离对应的两个特征点之间的距离，得到两个特征点之间的距离与步骤(3)中计算的任意两个安装孔间的距离的映射关系；(5b)盲孔区域估算模块，计算标准PCB裸板设计文件中任意两个安装孔分别到标准PCB裸板设计文件中同一方向上同类盲孔且相邻盲孔间距相同的首个盲孔之间的距离，和另外任意两个安装孔分别到步骤(3)中计算的同一方向上同类盲孔且相邻盲孔间距相同的最后一个盲孔圆心坐标之间的距离，得到标准PCB裸板设计文件中四个距离值，并根据步骤(5a)得到的映射关系，计算待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中与标准PCB裸板设计文件中四个距离值对应的四个距离值，然后计算待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中同一方向上同类且相邻盲孔间距相同的所有盲孔所在的多个图像区域；(5c)盲孔检测模块对步骤(5b)中计算的多个图像区域进行检测，得到待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中所有盲孔的圆心坐标及半径，并将其写入文件；(6)误差计算单元根据步骤(4)中扫描仪的分辨率和已输入的待测PCB裸板扫描图像盲孔的误差计算方式，计算待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中所有盲孔的加工误差值；(7)根据步骤(3)中读取的标准PCB裸板设计文件中的盲孔加工误差范围，对步骤(6)计算的待测PCB裸板扫描图像的黑白子图像中所有盲孔的加工误差值进行判定，得到待测PCB裸板盲孔的检测结果。