[发明专利]机器视觉系统中检查潜在干扰特征

说明书

发明领域

本发明一般说来涉及机器视觉检查系统，并且更具体来说，涉及检查工件上的潜在干扰特征的方法。

发明背景

精密的机器视觉检查系统(或简称“视觉系统”)可用来获得被检查对象的精密的尺寸测量和检查各种其它对象特性。此类系统可包括计算机、摄影机和光学系统，以及可在多个方向上移动以便允许摄影机扫描正被检查的工件的特征的精密平台。可购得的一个示例性现有技术系统为QUICK系列的基于PC的视觉系统和可自位于伊利诺伊州奥罗拉的Mitutoyo America Corporation(MAC)获得的软件。QUICK系列的视觉系统和软件的特征和操作大体描述(例如)于2003年1月出版的QVPAK 3D CNC Vision Measuring Machine User′s Guide和1996年9月出版的QVPAK3D CNC Vision Measuring Machine Operation Guide中，每一个上述文献在此都以引用的方式全部并入本文。这种产品(例如，以QV-302 Pro型为例)能够使用显微镜类型的光学系统来以各种放大倍数提供工件图像，并且根据需要移动平台以超过任何单一视频图像的限界而横越工件表面。考虑到所要的放大倍数、测量方案和此类系统的实体大小限制，单一视频图像通常仅涵盖正被观察或检查的工件的一部分。

机器视觉检查系统通常使用自动视频检查。美国专利第6,542,180号(′180专利)教导此类自动视频检查的各方面，且以引用的方式全部并入本文。如′180专利中所教导，自动视频检查计量仪器通常具有对于每一特定工件构造允许自动检查事件顺序得以由用户定义的编程能力。这可通过(例如)基于文本的编程，或经由通过存储对应于由用户藉助于图形用户接口执行的一连串检查操作的一连串机器控制指令来渐进地“学习”检查事件顺序的记录模式，或经由上述两种方法的组合来实施。此记录模式通常称为“学习模式”或“训练模式”。一旦在“学习模式”中定义了检查事件顺序，则此顺序可接着用来在“运行模式”期间自动获得(并且另外分析或检查)工件的图像。

包括特定检查事件顺序(即，如何获得每一图像和如何分析/检查每一获得的图像)的机器控制指令通常存储为专门针对特定工件构造的“零件程序”或“工件程序”。例如，零件程序定义如何获得每一图像，诸如如何相对于工件定位摄影机、以何种照明水平、以何种放大倍数水平等。另外，零件程序定义如何分析/检查获得的图像，例如，通过使用一个或更多个视频工具，诸如边缘/边界检测视频工具。

视频工具(或简称为“工具”)和其它图形用户接口特征可手动地用来实现手动检查和/或机器控制操作(在“手动模式”中)。视频工具的设置参数和操作也可在学习模式期间被记录，以便创建自动检查程序，或“零件程序”。视频工具可包括例如边缘/边界检测工具、自动聚焦工具、形状或图案匹配工具、尺寸测量工具等。

机器视觉检查系统的一个应用为检查工件上的特征。在一些情况下，这些特征可含于不同层中，和/或可干扰或具有重叠的边缘。此工件的一个例子为印刷电路板(PCB)，其中可能希望测量阻焊层中的图案与想要由阻焊层暴露和/或隔离的导电特征之间的对位关系。此类特征可为同心的，或者在一些情况下，可能会发生使一些特征的边缘重叠或干扰的制造错误。此类错误可与短路或PCB的操作的其它问题相关联。因此，在PCB的检查期间，重要的是能够准确地确定特征是否适当地定位。然而，用于自动检查此类特征的现有技术方法对于机器视觉检查系统的不熟练用户而言不易于进行编程，又不足够稳健以在相关特征的各式各样的可能对准和未对准条件下适当地操作，所述相关特征可潜在地不重叠，或重叠至不同程度。将需要改进与准确地检测和/或测量如PCB的工件上的潜在重叠或干扰特征有关的编程和技术。

发明概述

提供概述以用简化形式介绍下文在详细描述中进一步描述的概念选择。这个概述并非旨在标识所要求的标的的关键特征，也并非旨在用于辅助确定所要求标的的范围。