[发明专利]一种亚像素级的PCB板残缺基准点检测方法

说明书

本发明提供了一种亚像素级的PCB板残缺基准点检测方法，包括如下步骤：读入一幅PCB板灰度图像1；对PCB板图像预处理：自适应中值滤波去噪，用于去除椒盐类噪声，得到去噪后的图像2；用最大类间方差法进行图像的二值分割，得到二值化图像3；用数学形态学方法对图像进行处理，进一步去除小的干扰点以及孔洞，得到图像4；运用连通域算法求取预处理后的图像特征区域的位置和尺度，然后通过亚像素边缘检测算法和最小二乘法拟合，使基准圆提取与定位效率和精度提高，有效地实现了高精度基准点点提取和定位的要求，克服了以往基准点定位精度低、速度差的缺陷，本发明具有适用性强、准确性高的特点。

技术领域

本发明涉及SMT高速高精度自动贴片机领域，具体涉及一种亚像素级的PCB板残缺基准点检测方法。

背景技术

表面贴装技术SMT(Surface Mount Technology)是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。SMT表面贴装技术主要涉及贴装技术、焊接技术、半导体封装技术、组装设备设计技术、电路成型工艺技术、功能设计模拟技术等。SMT生产线主要包括：贴片机、印刷机、SPI(锡膏检测仪)、波峰焊设备、回流焊设备、AOI检测设备(自动光学检测设备)、X-Ray检测设备、返修工作站等。其中贴片机是用来实现高速、高精度、全自动贴放电子元器件的设备，关系到SMT生产线的效率和精度，是最关键、最复杂的核心的设备。

PCB板的准确定位是实现贴片机精确贴装的关键步骤之一，其中常见的PCB定位孔是圆形孔，因此准确的寻找到圆形基准点并精确地定位圆心，直接影响到整个系统的检测准确性。

现有的圆形基准点检测方法是模板匹配和霍夫变换以及它们各自衍生的相关算法。这些方法都有其独特的适用性，但是它们的精度均没有达到亚像素级，而随着科技的发展，对于精度的要求越来越高。同时霍夫圆检测在PCB有圆干扰的情况下会出现定位错误的现象；模板匹配法在基准点拍摄不全的情况下需要加入各种不同的模板以及算法才能实现定位。因此，提供一种能够实现亚像素级的圆形基准点检测方法并实现在多元件干扰、拍摄不全情况下的非整圆准确定位是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种亚像素级的PCB板残缺基准点检测方法，适用于亚像素级的在多元件干扰、拍摄不全的非整圆情况下检测圆形基准点。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种亚像素级的PCB板残缺基准点检测方法，包括以下步骤：

S1、原始图像的获取：通过基准定位CCD相机获取一幅大小为A×B的PCB板原始图像1；其中：A、B为正整数；

S2、对PCB板原始图像预处理，包括如下步骤：

S2.1、中值滤波去噪：将原始图像1进行中值滤波去噪，得到去燥后的图像2；

S2.2、二值化处理：对图像2进行二值化处理，得到二值图像3；

S2.3、形态学处理：将二值图像3进行形态学开、闭操作进一步去除噪声，其中形态学开操作去除孤立的小点，形态学闭操作去除填补区域内的一些小空洞，得到图像4；

S3、用区域描绘算法计算图像4的区域，并筛选出正确的基准点区域，得到图像5；

S4、用基于多项式插值的亚像素边缘检测算法对图像5进行边缘检测，得出亚像素级的边缘信息；

S5、利用最小二乘法对S4中得到的亚像素边缘点进行拟合，确定它的圆心与半径，得到参数矩阵；

S6、将S5中获取得到的基准点的相关参数利用数值处理软件进行绘制，并显示到原始图像1上，绘制基准点的圆心以及轮廓，最后，输出基准点的圆心坐标以及半径数值。