[发明专利]一种基于混合法的印刷电路板缺陷检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板缺陷检测方法，尤其是一种基于混合法的印刷电路板缺陷检测方法及系统。属于缺陷检测技术领域。

背景技术

目前印刷电路板缺陷检测的方法主要有3种：参考法、非参考法及混合法。其中，参考法对模板有过强的依赖性，并且采取的多是类似于简单作差的匹配算法，对于印刷电路板图像偏差的容错能力较差；非参考法则更多的依赖规则，而非对具体的图像像素进行匹配，存在的缺点是对模板的信息利用不足，对图像细节的检测不足；混合法则结合了上述两种方法的优点，这类方法采用的是类似于非参考法的规则匹配，同时，尽可能多地利用模板上的信息，在规则的指导下对细节像素进行进一步的检测。混合法目前仍处于起步阶段，且较少有针对连通域分割及块状物检测的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种基于混合法的印刷电路板缺陷检测方法，该方法使用方便，能较好地避免旋转、平移、缩放、倾斜等引起的缺陷误报，对合理的形变及缺陷有较好的区分能力。

本发明的另一目的在于提供一种基于混合法的印刷电路板缺陷检测系统。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于混合法的印刷电路板缺陷检测方法，所述方法包括以下步骤：

1)在现场采集待检测印刷电路板的图像；

2)对待检测印刷电路板的图像进行二值化；

3)对二值化后的图像进行连通域的查找，统计各个连通域的质心及面积信息；

4)以各个连通域的质心及面积信息为匹配标准，与电路图模板中的连通域进行对比，若质心及面积信息的误差在预设范围内则视为匹配，否则视为不匹配；

5)对不匹配的连通域进行分割，使分割后的部分子连通域与电路图模板中的连通域匹配，进一步缩小未能匹配的子连通域的范围；

6)对各个连通域作进一步的细节检测。

作为一种优选方案，步骤5)所述对不匹配的连通域进行分割采用的是焊盘圆弧分割法，所述焊盘圆弧分割法为识别焊盘圆弧后在该处将多个线路线条分割开。

作为一种优选方案，步骤5)所述对不匹配的连通域进行分割采用的是细化算法对窄连接进行分割，所述窄连接是指在细化算法执行较少迭代次数时就已经是单像素点的位置。

作为一种优选方案，所述对窄连接进行分割采用如下方法：

对二值化图采用细化算法进行分割，在执行较少迭代次数后，找出单像素的点，这些点将组成局部的链码，并将相邻链码的端点中相邻距离小于预设值的点连接起来，对单像素点组成的链码、以及链码之间的连线做法线，沿法线两侧将前景像素标记为背景像素，直到遇到背景像素停止。

作为一种优选方案，所述相邻链码的确定具体为：

执行更多次数的细化算法，使原来的相邻链码之间的像素也变成单像素，之后按链码顺序读取点，将原有链码及链码连线上的点全部找出，即确定了链码的相邻关系。

作为一种优选方案，所述对窄连接进行分割采用如下方法：

从电路图模板出发，对未能配对的连通域采用细化算法，找出单像素区域；同时，对待检测印刷电路板的图像中未能配对的连通域也执行相同次数的细化操作，找出单像素区域；在电路图模板中标记单像素区域的邻域，确定待检测印刷电路板的图像中该区域是否也存在单像素点，若有，则可能存在合理的分割线，在电路图模板及待检测印刷电路板的图像中同时寻找图像特征确定最终的分割线。

作为一种优选方案，所述在电路图模板及待检测印刷电路板的图像中同时寻找图像特征确定最终的分割线，具体为：

在电路图模板及待检测印刷电路板的图像这两幅图像对应单像素区域中，各自取一段单像素点构成的链码，取链码上某点做链码的法线，并沿法线两侧寻找前景像素，直到遇到背景像素时停止，则得到了该块连通域边缘上的点，即每侧各有一个点；

得到两个边缘点后，在边缘图上取边缘点相邻的链码，每幅图各两段链码；在电路图模板中，由此链码结合Gerber文件得到与链码相接的特征图形，所述特征图形是指圆弧及特定角度的角点；在待检测印刷电路板的图像中识别圆弧或特定角度角点并得到具体坐标，在电路图模板及待检测印刷电路板的图像中分别在这些特征图形的连线的相同位置设置分割线的一个端点，或在形状为圆弧的特征图形上取分割线的一个端点；将两段边缘链码上得到的两个分割点相连，即得到了分割线；

对分割线作验证，按如下方法剔除部分分割线：

a、若多个分割线有交点，只保留其中1个分割线；