[发明专利]一种基于色彩特征模型的集成电路板多形态焊点定位方法

说明书

本发明公开了一种基于色彩特征模型的集成电路板多形态焊点定位方法，该方法实现对集成电路板上的各种形态焊点目标的定位功能，从而为集成电路板喷涂绝缘材料设备提供视觉定位信息。首先，采用工业相机采集集成电路板的彩色图像，图像中焊点部分为银色，其余部分是以绿色的背景为主，包括白色的文字与线条、黑色的镂空，将图像按颜色分为焊点部分、背景部分、白色部分与黑色部分；然后，根据彩色图像的色彩特征建立色彩特征模型，提取色度区间特征与色差特征；最后，采用色彩特征模型实现集成电路板的多形态焊点定位。

技术领域

本发明属于机器视觉与图像处理的技术领域，尤其涉及一种基于色彩特征模型的集成电路板多形态焊点定位方法。

背景技术

目前，微电子业迅猛发展，愈发趋向于体积小、集成度高的状态。由于集成电路上的电路复杂，电路之间会相互干扰，电路易受到外界电磁环境的干扰，电路也会对外部环境产生影响，因此必须对电子电路进行绝缘封装加工。采取视觉信息及图像处理方法可对集成电路板焊点区域进行分割定位，将定位图像信息传给计算机，通过UV光固化三维打印机在焊点区域位置喷涂树脂绝缘材料并烧结，完成焊点目标的自动绝缘封装，从而可以有效减少人工劳动、提高自动化程度、节约材料损耗、提高喷涂精度、降低成本输出，并且设备要求较低，操作方便易行。

目前针对焊点定位，主要采用的方法有基于直方图的特征分析法、模板匹配法、基于灰度投影图的方法、基于图像质心的算法等。以上方法虽然能实现快速有效的焊点定位，但它们都主要针对焊点区域形态相同的一系列焊点进行定位，且只能完成单个焊点定位，无法满足多形态焊点区域同时定位的需求。结合集成电路板上焊点数量多、单个焊点面积小，焊点位置相对集中以及焊点形态多样等特征，提取各颜色部分的色彩特征，可以实现对大面积彩色图像中多形态焊点目标的同时准确定位。

发明内容

本发明目的在于，针对现有技术的不足，提供了一种基于色彩特征模型的集成电路板多形态焊点定位方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明提供一种基于色彩特征模型的集成电路板多形态焊点定位方法，包括以下步骤：

步骤1，采用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)工业相机在操作台上获取完整的集成电路板彩色图像；

步骤2，将集成电路板彩色图像根据颜色分为不同的部分；

步骤3，结合集成电路板彩色图像中的目标区域面积小、数量多、形态多样、分布密集等特点，提取集成电路板中各颜色部分的色度区间特征与焊点部分与其他部分的色差特征，提取集成电路板彩色图像不同部分的色彩特征，建立集成电路板的色彩特征模型；

步骤4，根据色彩特征模型对集成电路板进行多形态焊点定位。

本发明步骤2包括：将集成电路板从颜色角度上分为银灰色的焊点部分、绿色背景部分、白色的文字部分和黑色的其他部分。根据集成电路板彩色图像上各个颜色部分的分布位置及大小，在每个颜色部分人工选取一块矩形区域，该矩形区域必须足够大(4×4或以上)并且只含有一种颜色，最后计算图像中各颜色部分所选取区域的图像大小与像素点个数。

本发明步骤3包括如下步骤：

步骤3-1，对集成电路板上各颜色部分所选取的区域进行RGB(即红R、绿G、蓝B三颜色)三分量的像素计算，提取各颜色部分的色度区间特征；

步骤3-2，提取不同颜色部分之间的色差特征e；

步骤3-3，根据色度区间特征与色差特征组成的色彩特征，建立集成电路板的色彩特征模型。

本发明步骤3-1包括如下步骤：

步骤3-1-1，采用如下公式提取基于RGB三分量的各颜色部分的颜色基准值：