[发明专利]基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、存储待测PCB板参数，所述待测PCB板参数包括PCB板尺寸；

步骤2、根据所述PCB板尺寸，以及相机视野，确定最少拍摄次数；

步骤3、加载用于检测PCB裸板缺陷的CAD模板图像，并对所述CAD模板进行图像分割处理，以及模板角点加测；

步骤4、由相机待测图像采集，并与PLC进行通信；在采集行测图像时搭载相机移动，分区域对整张PCB板进行图像采集；

步骤5、CAD模板图像与对应的待测图像进行配准；

步骤6、图像缺陷检测提取；

步骤7、在检测到缺陷时，输出报警信号，记录缺陷、并保存和显示。

2.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤1包括：

测量待检测PCB板的尺寸，并在软件人工交互界面中进行参数设置。

3.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤2包括：

根据待检测PCB板的尺寸和相机拍摄视野的大小，确定最优的拍照方案；所述最优的拍照方案以整张待测PCB板的最少拍摄次数为最优拍照方案。

4.根据权利要求3所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31、对CAD模板图像进行加载并作初始化处理，根据所述最优拍摄方案，对整张CAD模板图像进行对应区域裁剪，为后续与分区域拍摄的待测图像配准做准备；

步骤32、为了确保后续缺陷检测的实时性，在加载CAD模板图像时对模板图像进行特征点提取，具体为提取各分割图像的角点作为特征点。

5.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤41、待测PCB板图像采集方式采用高分辨率面阵黑白相机分区域多次采集；

步骤42、采集过程中与相机与PLC相互通信，根据拍摄次数，拍摄场景大小，以及PCB板的尺寸确定PLC水平方向和垂直方向的移动步长，PLC移动完成后，触发相机抓拍；

步骤43、在相机抓拍完成后通信PLC移动至下一个抓拍位置，直至完成整个过程拍摄。

6.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤51、根据CAD模板图像各分割区域的角点，选取角点周围一定范围内区域为ROI区域，并选取CAD模板图像的ROI区域图像；

步骤52、在待测图像中，在与模板ROI区域对应区域范围内进行搜索匹配，根据最佳匹配结果，确定待测图像中对应的角点；

步骤53、对步骤3中提取的所有角点执行步骤52的匹配过程，得到模板中与之一一对应的角点；

步骤54、利用角点得到模板与待测图像之间的变换矩阵，并对模板图像进行图像仿射变换。

7.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，步骤6中图像缺陷提取包括提取电路断裂缺陷和电路误连缺陷。

8.根据权利要求7所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，在提取电路断裂缺陷时，所述步骤6包括：

步骤61、令待测图像test0和模版图像model0为二值化取反图像；

步骤62、对模版图像model0进行细化操作，具体为遍历model0图像像素，if(model0（x,y）=0）重置(test0(x,y)=0)，得到Resttest0；

步骤63、对model0和Resttest0做差，得到断裂缺陷检测结果。

9.根据权利要求7所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，在电路误连缺陷时，所述步骤6中包括：

步骤61′、令待测图像test1和模版图像model1为二值化取反图像；

步骤62′、对model1进行膨胀操作，遍历model1像素，if(model1（x,y）=255）重置(test1(x,y)=255)，得到Resttest1；

步骤63′、对model1和Resttest1做差，得到电路误连缺陷检测结果。

10.根据权利要求1所述的基于面阵相机的PCB裸板缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤7包括：

对检测缺陷进行报警，并将检测到的缺陷结果进行显示，历史记录保存。