[发明专利]一种基于数字图像的贴片位置误差检测方法

说明书

本发明公开了一种基于数字图像的贴片位置误差检测方法。该方法包括如下步骤：1)采用加权均值滤波器对图像进行去噪处理，并采用图像直方图均衡化提高图像对比度，采用改进Canny算法提取图像边缘特征；2)截取模版并记录匹配标准点，根据步骤1)的结果，采用改进SAD算法(绝对误差和)进行模版匹配；3)最后应用匹配标准点偏移向量找到匹配标准点，进而计算基于数字图像的贴片位置误差。本发明的基于数字图像的贴片位置误差检测方法充分结合了基于数字图像的贴片边缘特征与位置特征，能够快速准确地完成贴片位置误差检测。

技术领域

本发明涉及了一种位置误差检测方法，具体是涉及到一种基于数字图像的贴片位置误差检测方法。

背景技术

在生产光纤收发PCB板的过程中，需要采用自动贴片机在PCB板上进行点胶与贴片。在实际生产中因为要求产品贴片定位精度极高，而传统的自动贴片机无法保证贴片精度符合厂家要求。所以在贴片工序后要进行晶片位置检测，而传统的晶片位置检测主要依靠人工操作检测，不仅工作效率低，而且检测误差大，所以人工检测的方法已不能满足光纤收发PCB板的大规模生产要求。

传统的特征提取与目标检测方法在精度上可以满足生产要求，但时间开销大。其中经典的Canny特征提取方法在非极大值抑制算法上要计算所有点的梯度方向值，并进行插值运算来判断该点是否为梯度方向最大值；而SAD算法(绝对误差和)需要累加各个梯度值与模板间的绝对值误差和，二者时间开销较大，不适应于工业自动化快速生产要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足和解决背景技术中存在的问题，本发明特别提供了一种基于数字图像的贴片位置误差检测方法。

本发明根据工业相机采集到的光纤收发PCB板图片，首先经过图像去噪与直方图均衡化对原始图片进行预处理；然后使用改进Canny算法快速提取图像边缘特征；对于图像边缘信息图片应用改进SAD算法进行模版匹配；最后应用匹配标准点偏移向量找到匹配标准点，进而计算光纤收发PCB板晶片位置误差。

本发明采用的技术方案是：一种基于数字图像的贴片位置误差检测方法，该方法包括如下步骤：

1)采用加权均值滤波器对图像进行去噪处理，并采用图像直方图均衡化提高图像对比度，采用改进Canny算法提取图像边缘特征；

2)截取模版并记录匹配标准点，根据步骤1)的结果，采用改进SAD算法(绝对误差和)进行模版匹配；

3)最后应用匹配标准点偏移向量找到匹配标准点，进而计算基于数字图像的贴片位置误差。

进一步的，所述步骤1)中采用加权均值滤波器对图像进行去噪处理，并采用图像直方图均衡化提高图像对比度，具体为：

1.1.1)使用加权均值滤波卷积核对图像的全部像素点进行加权均值滤波处理，其中滤波卷积核如下所示：

1.1.2)对经过加权均值滤波后的图像进行直方图均衡化处理以提高图像对比度。

进一步的，所述步骤1)中采用采用改进Canny算法提取图像边缘特征，具体为：

1.2.1)用一阶差分算子的卷积核在x与y两个方向上差分，并计算该像素点梯度幅值G；

1.2.2)采用改进非极大值梯度抑制方法：若像素点梯度值分别在其上下像素梯度值对、左右像素梯度值对、左上右下像素梯度值对、右上左下像素梯度值对中均非最大值，则该像素点梯度为非极大值点，并将其梯度值置为0，否则保留该点作为可能边缘点；