一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)，所述方法包括：在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像；對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化；對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息；以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)比，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配；對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍；對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。本發(fā)明及系統(tǒng)能較好地避免旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、傾斜等引起的缺陷誤報(bào)，對(duì)合理的形變及缺陷有較好的區(qū)分能力。
【專利說(shuō)明】一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，尤其是一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)。屬于缺陷檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前印刷電路板缺陷檢測(cè)的方法主要有3種:參考法、非參考法及混合法。其中，參考法對(duì)模板有過(guò)強(qiáng)的依賴性，并且采取的多是類似于簡(jiǎn)單作差的匹配算法，對(duì)于印刷電路板圖像偏差的容錯(cuò)能力較差；非參考法則更多的依賴規(guī)則，而非對(duì)具體的圖像像素進(jìn)行匹配，存在的缺點(diǎn)是對(duì)模板的信息利用不足，對(duì)圖像細(xì)節(jié)的檢測(cè)不足；混合法則結(jié)合了上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，這類方法采用的是類似于非參考法的規(guī)則匹配，同時(shí)，盡可能多地利用模板上的信息，在規(guī)則的指導(dǎo)下對(duì)細(xì)節(jié)像素進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)?；旌戏壳叭蕴幱谄鸩诫A段，且較少有針對(duì)連通域分割及塊狀物檢測(cè)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，該方法使用方便，能較好地避免旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、傾斜等引起的缺陷誤報(bào)，對(duì)合理的形變及缺陷有較好的區(qū)分能力。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]I)在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像；
[0008]2)對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化；
[0009]3)對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息；
[0010]4)以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)t匕，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配；
[0011]5)對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍；
[0012]6)對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，步驟5)所述對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割采用的是焊盤(pán)圓弧分割法，所述焊盤(pán)圓弧分割法為識(shí)別焊盤(pán)圓弧后在該處將多個(gè)線路線條分割開(kāi)。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，步驟5)所述對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割采用的是細(xì)化算法對(duì)窄連接進(jìn)行分割，所述窄連接是指在細(xì)化算法執(zhí)行較少迭代次數(shù)時(shí)就已經(jīng)是單像素點(diǎn)的位置。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述對(duì)窄連接進(jìn)行分割采用如下方法:
[0016]對(duì)二值化圖采用細(xì)化算法進(jìn)行分割，在執(zhí)行較少迭代次數(shù)后，找出單像素的點(diǎn)，這些點(diǎn)將組成局部的鏈碼，并將相鄰鏈碼的端點(diǎn)中相鄰距離小于預(yù)設(shè)值的點(diǎn)連接起來(lái)，對(duì)單像素點(diǎn)組成的鏈碼、以及鏈碼之間的連線做法線，沿法線兩側(cè)將前景像素標(biāo)記為背景像素，直到遇到背景像素停止。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述相鄰鏈碼的確定具體為:
[0018]執(zhí)行更多次數(shù)的細(xì)化算法，使原來(lái)的相鄰鏈碼之間的像素也變成單像素，之后按鏈碼順序讀取點(diǎn)，將原有鏈碼及鏈碼連線上的點(diǎn)全部找出，即確定了鏈碼的相鄰關(guān)系。
[0019]作為一種優(yōu)選方案，所述對(duì)窄連接進(jìn)行分割采用如下方法:
[0020]從電路圖模板出發(fā)，對(duì)未能配對(duì)的連通域采用細(xì)化算法，找出單像素區(qū)域；同時(shí)，對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像中未能配對(duì)的連通域也執(zhí)行相同次數(shù)的細(xì)化操作，找出單像素區(qū)域；在電路圖模板中標(biāo)記單像素區(qū)域的鄰域，確定待檢測(cè)印刷電路板的圖像中該區(qū)域是否也存在單像素點(diǎn)，若有，則可能存在合理的分割線，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線。
[0021]作為一種優(yōu)選方案，所述在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線，具體為:
[0022]在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像這兩幅圖像對(duì)應(yīng)單像素區(qū)域中，各自取一段單像素點(diǎn)構(gòu)成的鏈碼，取鏈碼上某點(diǎn)做鏈碼的法線，并沿法線兩側(cè)尋找前景像素，直到遇到背景像素時(shí)停止，則得到了該塊連通域邊緣上的點(diǎn)，即每側(cè)各有一個(gè)點(diǎn)；
[0023]得到兩個(gè)邊緣點(diǎn)后，在邊緣圖上取邊緣點(diǎn)相鄰的鏈碼，每幅圖各兩段鏈碼；在電路圖模板中，由此鏈碼結(jié)合Gerber文件得到與鏈碼相接的特征圖形，所述特征圖形是指圓弧及特定角度的角點(diǎn)；在待檢測(cè)印刷電路板的圖像中識(shí)別圓弧或特定角度角點(diǎn)并得到具體坐標(biāo)，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中分別在這些特征圖形的連線的相同位置設(shè)置分割線的一個(gè)端點(diǎn)，或在形狀為圓弧的特征圖形上取分割線的一個(gè)端點(diǎn)；將兩段邊緣鏈碼上得到的兩個(gè)分割點(diǎn)相連，即得到了分割線；
[0024]對(duì)分割線作驗(yàn)證，按如下方法剔除部分分割線:
[0025]a、若多個(gè)分割線有交點(diǎn)，只保留其中I個(gè)分割線；
[0026]b、取各分割線與連通域邊緣線的交點(diǎn)，若交點(diǎn)在鏈碼上的間隔小于預(yù)設(shè)值，則只保留其中I個(gè)分割線。
[0027]作為一種優(yōu)選方案，步驟6)所述對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)，具體為:
[0028]對(duì)于線條，采用細(xì)化算法，以其線寬作為考核指標(biāo)，即沿細(xì)化后的中心線的法線方向統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；
[0029]對(duì)于塊狀物，采用識(shí)別圓弧及特定角度角點(diǎn)的方法，將識(shí)別出的圓弧及角點(diǎn)作為特征定標(biāo)點(diǎn)，以各者之間的連線為基準(zhǔn)，沿法線重點(diǎn)檢測(cè)其余邊緣線與該直線連線的偏差程度，即完成了塊狀物的檢測(cè)；若圓弧或角點(diǎn)有重大缺陷無(wú)法識(shí)別，則進(jìn)行局部的直線識(shí)另IJ，確定上述檢測(cè)基準(zhǔn)連線的端點(diǎn)；
[0030]對(duì)于未能匹配的連通域，采用上述塊狀物的檢測(cè)方法，從電路圖模板出發(fā)，做更多次的嘗試檢測(cè)。
[0031]作為一種優(yōu)選方案，所述沿法線重點(diǎn)檢測(cè)其余邊緣線與該直線連線的偏差程度采用的方法是沿該直線連線的法線方向統(tǒng)計(jì)到其余邊緣線上的點(diǎn)的距離。
[0032]本發(fā)明的另一目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0033]一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0034]圖像采集模塊，用于在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像；
[0035]二值化模塊，用于對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化；
[0036]連通域查找模塊，用于對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息；
[0037]連通域匹配模塊，用于以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)比，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配；
[0038]連通域分割模塊，用于對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍；
[0039]連通域細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊，用于對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
[0040]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0041]本發(fā)明的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)基于混合法，以電路圖設(shè)計(jì)文件(即電路圖模板)為指導(dǎo)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的印刷電路板圖像進(jìn)行缺陷檢測(cè)，著重利用規(guī)則進(jìn)行檢測(cè)，且對(duì)塊狀物的特征圖形做了特征識(shí)別及坐標(biāo)檢測(cè)，能較好地避免旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、傾斜等引起的缺陷誤報(bào)，對(duì)合理的形變及缺陷有較好的區(qū)分能力，能滿足印刷電路板常見(jiàn)的缺陷檢測(cè)需求，如短路、斷路、殘銅等。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法的流程示意圖。
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0044]實(shí)施例1:
[0045]如圖1所示，本實(shí)施例的基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0046]I)在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像；
[0047]2)對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化；
[0048]3)對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息；
[0049]4)以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)t匕，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍(如6%?8%)內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配；
[0050]5)對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍；
[0051]6)對(duì)各個(gè)連通域(所有匹配的連通域，以及步驟5)分割后未能匹配的子連通域)作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
[0052]步驟5)所述對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割可以采用兩種方法:
[0053]一種是采用焊盤(pán)圓弧分割法，由于焊盤(pán)處可能連接了多個(gè)線路線條，因此識(shí)別焊盤(pán)圓弧后可在該處將多個(gè)線路線條分割開(kāi)，本質(zhì)效果是分割了連通域，焊盤(pán)圓弧識(shí)別可以采用現(xiàn)有缺陷檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】中通用的圓弧識(shí)別方法。
[0054]另一種是采用細(xì)化算法對(duì)窄連接進(jìn)行分割，所述窄連接是指在細(xì)化算法執(zhí)行較少迭代次數(shù)(該迭代次數(shù)由人為指定，如8?12次)時(shí)就已經(jīng)是單像素點(diǎn)的位置。
[0055]其中，所述對(duì)窄連接進(jìn)行分割可以采用如下兩種方法:
[0056]第一種方法主要針對(duì)待檢測(cè)圖像中造成多個(gè)連通域錯(cuò)誤地合并為一個(gè)連通域的窄連接，這種窄連接主要體現(xiàn)為印刷電路板中的線路短路，其特點(diǎn)是模板中并不出現(xiàn)，因此只對(duì)待檢測(cè)圖像進(jìn)行操作，同時(shí)減少了對(duì)模板的依賴性，具體為:
[0057]對(duì)二值化圖采用細(xì)化算法進(jìn)行分割，在執(zhí)行較少迭代次數(shù)后，找出單像素的點(diǎn)，這些點(diǎn)將組成局部的鏈碼，并將相鄰鏈碼的端點(diǎn)中相鄰距離小于預(yù)設(shè)值的點(diǎn)連接起來(lái)，對(duì)單像素點(diǎn)組成的鏈碼、以及鏈碼之間的連線做法線，沿法線兩側(cè)將前景像素(包括這些鏈碼及鏈碼連線)標(biāo)記為背景像素，直到遇到背景像素停止。
[0058]關(guān)于上述相鄰鏈碼的確定:由于從空間關(guān)系上無(wú)法直接確定哪兩個(gè)鏈碼是相鄰鏈碼，因此可以執(zhí)行更多次數(shù)的細(xì)化算法，使原來(lái)的相鄰鏈碼之間的像素也變成單像素，之后按鏈碼順序讀取點(diǎn)，即可將原有鏈碼及鏈碼連線上的點(diǎn)全部找出，即確定了鏈碼的相鄰關(guān)系O
[0059]第二種方法是電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像均有的窄連接，因此需要對(duì)電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像都進(jìn)行操作，從電路圖模板出發(fā)，采用細(xì)化算法，找出單像素區(qū)域，并利用該區(qū)域相鄰鏈碼的兩個(gè)方向上的圖形特征(這些特征指的是圓弧、特定角度角點(diǎn)的具體坐標(biāo))確定最終的分割位置，力求使模板及待檢測(cè)版分割的相對(duì)位置一致，保證分割后有部分連通域能夠匹配，具體如下:
[0060]從電路圖模板出發(fā)，對(duì)未能配對(duì)的連通域采用細(xì)化算法，找出單像素區(qū)域；同時(shí)，對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像中未能配對(duì)的連通域也執(zhí)行相同次數(shù)的細(xì)化操作，找出單像素區(qū)域；在電路圖模板中標(biāo)記單像素區(qū)域的鄰域(鄰域范圍的大小需預(yù)先設(shè)置)，確定待檢測(cè)印刷電路板的圖像中該區(qū)域是否也存在單像素點(diǎn)，若有，則可能存在合理的分割線，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線；
[0061]所述在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線，具體為:
[0062]在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像這兩幅圖像對(duì)應(yīng)單像素區(qū)域中，各自取一段單像素點(diǎn)構(gòu)成的鏈碼，取鏈碼上某點(diǎn)做鏈碼的法線，并沿法線兩側(cè)尋找前景像素，直到遇到背景像素時(shí)停止，則得到了該塊連通域邊緣上的點(diǎn)，即每側(cè)各有一個(gè)點(diǎn)；
[0063]得到兩個(gè)邊緣點(diǎn)后，在邊緣圖上取邊緣點(diǎn)相鄰的鏈碼，每幅圖各兩段鏈碼；在電路圖模板中，由此鏈碼結(jié)合Gerber文件得到與鏈碼相接的特征圖形，所述特征圖形是指圓弧及特定角度的角點(diǎn)；在待檢測(cè)印刷電路板的圖像中識(shí)別圓弧或特定角度角點(diǎn)(采用現(xiàn)有缺陷檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】中通用的識(shí)別圓弧及特定角度角點(diǎn)的方法)并得到具體坐標(biāo)，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板中分別在這些特征圖形的連線的相同位置設(shè)置分割線的一個(gè)端點(diǎn)；將兩段邊緣鏈碼上得到的兩個(gè)分割點(diǎn)相連，即得到了分割線；
[0064]更進(jìn)一步地，窄連接分割線的端點(diǎn)位置并不一定位于兩個(gè)特征圖形的連線上，也可能是位于一個(gè)形狀為圓弧的特征圖形上，此時(shí)需要根據(jù)圓弧長(zhǎng)度，在圓弧上某位置取分割線的一個(gè)端點(diǎn)；
[0065]得到分割線后，對(duì)分割線作驗(yàn)證，按如下方法剔除部分分割線:
[0066]a、若多個(gè)分割線有交點(diǎn)，只保留其中I個(gè)分割線；
[0067]b、取各分割線與連通域邊緣線的交點(diǎn)，若交點(diǎn)在鏈碼上的間隔小于預(yù)設(shè)值，則只保留其中I個(gè)分割線。
[0068]步驟6)所述對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)，具體為:
[0069]對(duì)于線條，采用細(xì)化算法，以其線寬作為考核指標(biāo)，即沿細(xì)化后的中心線的法線方向統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；
[0070]對(duì)于塊狀物，采用識(shí)別圓弧及特定角度角點(diǎn)的方法，將識(shí)別出的圓弧及角點(diǎn)作為特征定標(biāo)點(diǎn)，以各者之間的連線為基準(zhǔn)，沿法線重點(diǎn)檢測(cè)其余邊緣線與該直線連線的偏差程度(方法是沿該直線連線的法線方向統(tǒng)計(jì)到其余邊緣線上的點(diǎn)的距離)，即完成了塊狀物的檢測(cè)；若圓弧或角點(diǎn)有重大缺陷無(wú)法識(shí)別，則進(jìn)行局部的直線識(shí)別，確定上述檢測(cè)基準(zhǔn)連線的端點(diǎn)；
[0071]對(duì)于未能匹配的連通域，采用上述塊狀物的檢測(cè)方法，從電路圖模板出發(fā)，做更多次的嘗試檢測(cè)。
[0072]實(shí)施例2:
[0073]如圖2所示，本實(shí)施例的基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)系統(tǒng)包括圖像采集模塊、二值化模塊、連通域查找模塊、連通域匹配模塊、連通域分割模塊以及連通域細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊，其中:
[0074]圖像采集模塊，用于在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像；
[0075]二值化模塊，用于對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化；
[0076]連通域查找模塊，用于對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息；
[0077]連通域匹配模塊，用于以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)比，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配；
[0078]連通域分割模塊，用于對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍；
[0079]連通域細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊，用于對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
[0080]本實(shí)施例中分割模塊和細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊的具體檢測(cè)過(guò)程同實(shí)施例1。
[0081]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，相應(yīng)的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如ROM、磁盤(pán)或光盤(pán)等。
[0082]綜上所述，本發(fā)明的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)基于混合法，以電路圖設(shè)計(jì)文件(即電路圖模板)為指導(dǎo)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的印刷電路板圖像進(jìn)行缺陷檢測(cè)，著重利用規(guī)則進(jìn)行檢測(cè)，且對(duì)塊狀物的特征圖形做了特征識(shí)別及坐標(biāo)檢測(cè)，能較好地避免旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、傾斜等引起的缺陷誤報(bào)，對(duì)合理的形變及缺陷有較好的區(qū)分能力，能滿足印刷電路板常見(jiàn)的缺陷檢測(cè)需求，如短路、斷路、殘銅等。
[0083]以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開(kāi)的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其發(fā)明專利構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 1)在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像； 2)對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化； 3)對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息； 4)以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)比，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配； 5)對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍； 6)對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟5)所述對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割采用的是焊盤(pán)圓弧分割法，所述焊盤(pán)圓弧分割法為識(shí)別焊盤(pán)圓弧后在該處將多個(gè)線路線條分割開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟5)所述對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割采用的是細(xì)化算法對(duì)窄連接進(jìn)行分割，所述窄連接是指在細(xì)化算法執(zhí)行較少迭代次數(shù)時(shí)就已經(jīng)是單像素點(diǎn)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述對(duì)窄連接進(jìn)行分割采用如下方法: 對(duì)二值化圖采用細(xì)化算法進(jìn)行分割，在執(zhí)行較少迭代次數(shù)后，找出單像素的點(diǎn)，這些點(diǎn)將組成局部的鏈碼，并將相鄰鏈碼的端點(diǎn)中相鄰距離小于預(yù)設(shè)值的點(diǎn)連接起來(lái)，對(duì)單像素點(diǎn)組成的鏈碼、以及鏈碼之間的連線做法線，沿法線兩側(cè)將前景像素標(biāo)記為背景像素，直到遇到背景像素停止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述相鄰鏈碼的確定具體為: 執(zhí)行更多次數(shù)的細(xì)化算法，使原來(lái)的相鄰鏈碼之間的像素也變成單像素，之后按鏈碼順序讀取點(diǎn)，將原有鏈碼及鏈碼連線上的點(diǎn)全部找出，即確定了鏈碼的相鄰關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述對(duì)窄連接進(jìn)行分割采用如下方法: 從電路圖模板出發(fā)，對(duì)未能配對(duì)的連通域采用細(xì)化算法，找出單像素區(qū)域；同時(shí)，對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像中未能配對(duì)的連通域也執(zhí)行相同次數(shù)的細(xì)化操作，找出單像素區(qū)域；在電路圖模板中標(biāo)記單像素區(qū)域的鄰域，確定待檢測(cè)印刷電路板的圖像中該區(qū)域是否也存在單像素點(diǎn)，若有，則可能存在合理的分割線，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中同時(shí)尋找圖像特征確定最終的分割線，具體為: 在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像這兩幅圖像對(duì)應(yīng)單像素區(qū)域中，各自取一段單像素點(diǎn)構(gòu)成的鏈碼，取鏈碼上某點(diǎn)做鏈碼的法線，并沿法線兩側(cè)尋找前景像素，直到遇到背景像素時(shí)停止，則得到了該塊連通域邊緣上的點(diǎn)； 得到兩個(gè)邊緣點(diǎn)后，在邊緣圖上取邊緣點(diǎn)相鄰的鏈碼，每幅圖各兩段鏈碼；在電路圖模板中，由此鏈碼結(jié)合Gerber文件得到與鏈碼相接的特征圖形，所述特征圖形是指圓弧及特定角度的角點(diǎn)；在待檢測(cè)印刷電路板的圖像中識(shí)別圓弧或特定角度角點(diǎn)并得到具體坐標(biāo)，在電路圖模板及待檢測(cè)印刷電路板的圖像中分別在這些特征圖形的連線的相同位置設(shè)置分割線的一個(gè)端點(diǎn)，或在形狀為圓弧的特征圖形上取分割線的一個(gè)端點(diǎn)；將兩段邊緣鏈碼上得到的兩個(gè)分割點(diǎn)相連，即得到了分割線； 對(duì)分割線作驗(yàn)證，按如下方法剔除部分分割線: a、若多個(gè)分割線有交點(diǎn)，只保留其中I個(gè)分割線； b、取各分割線與連通域邊緣線的交點(diǎn)，若交點(diǎn)在鏈碼上的間隔小于預(yù)設(shè)值，則只保留其中I個(gè)分割線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:步驟6)所述對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)，具體為: 對(duì)于線條，采用細(xì)化算法，以其線寬作為考核指標(biāo)，即沿細(xì)化后的中心線的法線方向統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)； 對(duì)于塊狀物，采用識(shí)別圓弧及特定角度角點(diǎn)的方法，將識(shí)別出的圓弧及角點(diǎn)作為特征定標(biāo)點(diǎn)，以各者之間的連線為基準(zhǔn)，沿法線重點(diǎn)檢測(cè)其余邊緣線與該直線連線的偏差程度，即完成了塊狀物的檢測(cè)；若圓弧或角點(diǎn)有重大缺陷無(wú)法識(shí)別，則進(jìn)行局部的直線識(shí)別，確定上述檢測(cè)基準(zhǔn)連線的端點(diǎn)； 對(duì)于未能匹配的連通域，采用上述塊狀物的檢測(cè)方法，從電路圖模板出發(fā)，做更多次的嘗試檢測(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述沿法線重點(diǎn)檢測(cè)其余邊緣線與該直線連線的偏差程度采用的方法是沿該直線連線的法線方向統(tǒng)計(jì)到其余邊緣線上的點(diǎn)的距離。
10.一種基于混合法的印刷電路板缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括: 圖像采集模塊，用于在現(xiàn)場(chǎng)采集待檢測(cè)印刷電路板的圖像； 二值化模塊，用于對(duì)待檢測(cè)印刷電路板的圖像進(jìn)行二值化； 連通域查找模塊，用于對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行連通域的查找，統(tǒng)計(jì)各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息； 連通域匹配模塊，用于以各個(gè)連通域的質(zhì)心及面積信息為匹配標(biāo)準(zhǔn)，與電路圖模板中的連通域進(jìn)行對(duì)比，若質(zhì)心及面積信息的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則視為匹配，否則視為不匹配； 連通域分割模塊，用于對(duì)不匹配的連通域進(jìn)行分割，使分割后的部分子連通域與電路圖模板中的連通域匹配，進(jìn)一步縮小未能匹配的子連通域的范圍； 連通域細(xì)節(jié)檢測(cè)模塊，用于對(duì)各個(gè)連通域作進(jìn)一步的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK104297254SQ201410525273
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】陳安, 陳暑生, 胡躍明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)