CN107966448A - 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法 - Google Patents

一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107966448A
CN107966448A CN201711147088.XA CN201711147088A CN107966448A CN 107966448 A CN107966448 A CN 107966448A CN 201711147088 A CN201711147088 A CN 201711147088A CN 107966448 A CN107966448 A CN 107966448A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
pcb
detected
camera
solder printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711147088.XA
Other languages
English (en)
Inventor
黄靖
陈小勇
罗堪
李建兴
林龙彬
梁奋强
何松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian University of Technology
Original Assignee
Fujian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian University of Technology filed Critical Fujian University of Technology
Priority to CN201711147088.XA priority Critical patent/CN107966448A/zh
Publication of CN107966448A publication Critical patent/CN107966448A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，包括如下步骤：通过图像采集装置获取已印制锡膏的待检测PCB图像；对其进行灰度化，去除前景；将灰度化并去除前景后的剩下的待检测PCB图与PCB模板图像进行图像配准；通过得到待检测图像的PCB与PCB模版图像互为映射的位置关系，以模板和待检测PCB图像重合为目标，将待检测的图像进行平移旋转；将配准后的图像与PCB模板图像进行差影；通过实验方法确定的阈值将图像二值化；通过对二值化图像的非零像素团面积及位置的统计分析，可得出PCB板锡膏是否存在缺陷。

Description

一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法
【技术领域】
本发明属于锡膏印刷技术领域，具体是指一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法。
【背景技术】
全球表面贴装协会(SMTA)的报告提到在PCB设计正确、元器件和PCB质量有保证的前提下，SMT工艺的不良中锡膏印刷相关的不良率占74％。锡膏印刷工艺的好坏决定着SMT工艺的品质。因此在对PCB板进行下一步贴件前检测锡膏印刷质量尤为重要。
现有锡膏印刷质量的2维检测技术有以下几种：
(1)人工目检方式。人工目检相对于机器视觉，易出现漏检和误检，效率低下，且在现有微型PCB原件的发展下，人工目检很难满足要求。
(2)采用机器视觉的方式。其主要通过彩色图像来获取PCB板上的信息从而对锡膏质量进行检测；如中国实用新型专利201320523521.6，虽然其通过颜色空间丰富的信息对锡膏质量进行检测且能够提取更多PCB板信息，但是其对设备要求较高对产品有所限制。
(3)采用图像处理的方式通过模版匹配PCB板，通过图像预处理获取连通域信息与锡膏模版进行匹配来检测缺陷。(付宗运，基于图像处理技术的锡膏印刷质量检测[D].南京理工大学，2012.)采用定位对角基准点实现PCB板定位，再通过连通区域信息与模版信息进行模版匹配检测缺陷，需要对原图像进行复杂的预处理。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题提供一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，能够检测PCB板锡膏印刷后是否存在包括缺锡、少锡、位置偏移、角度偏移的缺陷。
本发明是这样实现的：
一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，包括如下步骤：
步骤1：通过图像采集装置获取已印制锡膏的待检测PCB图像；
步骤2：对待检测PCB图像去除前景，灰度化；
步骤3：将处理后待检测PCB图与PCB模板图像进行图像配准，获得映射位置信息；
步骤4：通过得到待检测图像的PCB与PCB模版图像互为映射的位置关系，以模板和待检测PCB图像重合为目标，将待检测的图像进行平移旋转；
步骤5：将平移旋转后的图像与PCB模板图像进行差影；
步骤6：通过实验方法确定的阈值将图像二值化；
步骤7：通过对二值化图像的非零像素团面积及位置的统计分析，可得出PCB板锡膏是否存在缺陷。
进一步地，所述步骤3中的图像配准，是采用基于surf算法特征值配准。
进一步地，所述步骤3中的图像配准，是采用基于灰度值互信息的配准方法。
一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测的图像采集装置，包括：主控制器、相机支架、相机、镜头、光源；所述主控制器连接所述相机，所述相机支架上安装有相机，所述相机连接所述镜头，所述镜头连接所述光源；所述光源采用与所述相机同轴的圆形漫反射光源。
进一步地，所述相机的拍摄检测区域设置有传送带，用于将待检测锡膏的PCB板传送到拍摄检测区域；所述相机焦平面平行于所述传送带。
本发明的优点在于：本发明采用机器视觉，提出的PCB板定位方式仅需要通过灰度、去除前景处理，采用图像配准算法，即可实现对待检测PCB板与目标模板的对准；检测缺陷方式通过实验方法确定的阈值将图像二值化，再对二值化图像的非零像素团面积及位置的统计分析就能够简单快速检测锡膏是否有缺锡、少锡、位置偏移、角度偏移的缺陷。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明使用的装置结构示意图。
图2是本发明的方法流程示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明所使用装置结构示意图。装置的主要部件包括：主控制器1：用于控制相机，及进行图像处理；相机支架2：用于支撑相机；相机3：用于采集待检测锡膏PCB板的图像；镜头4：调整焦距及亮度使拍摄的图像更加清晰；光源5，控制单一环境照度的环形漫反射光源；传送带6：将待检测锡膏的PCB板传送到拍摄检测区域；待检测锡膏的PCB板7。
该装置实现PCB板锡膏质量检测过程：传送带6将待检测锡膏的PCB板传送至采集图像的区域，主控制器1控制相机3进行图像采集；采集到待检测锡膏的PCB板图像后，在主控器1中对采集到的图像进行预处理及图像配准；主控制器1通过差影法及通过实验方法确定的阈值二值化得到新图像，通过对新图像非零像素团的分析即可得出PCB板锡膏是否存在缺陷的判断。
本发明的方法流程图如图2所示，其实现步骤具体如下：
步骤1：通过图像采集装置获取已印制锡膏的待检测PCB图像；
步骤2：对待检测PCB图像去除前景，灰度化；
步骤3：将处理后待检测PCB图与PCB模板图像进行图像配准，获得映射位置信息，如采用基于surf算法特征值配准，基于灰度值互信息的配准方法；
步骤4：通过得到待检测图像的PCB与PCB模版图像互为映射的位置关系，以模板和待检测PCB图像重合为目标，将待检测的图像进行平移旋转；
步骤5：将平移旋转后的图像与PCB模板图像进行差影；
步骤6：通过实验方法确定的阈值将图像二值化；
步骤7：通过对二值化图像的非零像素团面积及位置分析，如2维图像上两个维度的直方图统计，即可得出PCB板锡膏是否存在缺陷。
如果新图像中不存在较大非零像素团(其大小通过由生产需求人为决定或通过机器学习判断)则产品合格，如果出现了与较大像素团则通过主控制器1判断其形状及位置来确认其缺陷类型。如：缺锡：在有焊锡位置出现整片非零像素图且面积在设定面积阈值范围内；少锡：在有焊锡位置出现部分非零像素图，且面积在比面积阈值范围小；位置偏移：在有焊锡位置及焊锡临近位置出现整片非零像素等。
本发明提出的方法是基于图像配准和差影算法通过相机装置将需要检测锡膏的PCB板拍照传输至工控机，在工控机上利用图像二值化处理、图像配准算法将拍摄下的图像与PCB锡膏模版图进行像素坐标重合，通过差影法将两校准图像做差得到新的图像，最终分析新图像即可对缺陷进行判断。方法成立的依据是如果锡膏加工一致性较好，其在同一环境下照出的像素是一致的，因此做差后得到的图像每个点的像素图像都为零。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：通过图像采集装置获取已印制锡膏的待检测PCB图像；
步骤2：对待检测PCB图像去除前景，灰度化；
步骤3：将处理后待检测PCB图与PCB模板图像进行图像配准，获得映射位置信息；
步骤4：通过得到待检测图像的PCB与PCB模版图像互为映射的位置关系，以模板和待检测PCB图像重合为目标，将待检测的图像进行平移旋转；
步骤5：将平移旋转后的图像与PCB模板图像进行差影；
步骤6：通过实验方法确定的阈值将图像二值化；
步骤7：通过对二值化图像的非零像素团面积及位置的统计分析，可得出PCB板锡膏是否存在缺陷。
2.如权利要求1所述的一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，其特征在于：所述步骤3中的图像配准，是采用基于surf算法特征值配准。
3.如权利要求1所述的一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测方法，其特征在于：所述步骤3中的图像配准，是采用基于灰度值互信息的配准方法。
4.如权利要求1所述的一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测的图像采集装置，其特征在于：该图像采集装置，包括：主控制器、相机支架、相机、镜头、光源；所述主控制器连接所述相机，所述相机支架上安装有相机，所述相机连接所述镜头，所述镜头连接所述光源；所述光源采用与所述相机同轴的圆形漫反射光源。
5.如权利要求4所述的一种用于PCB锡膏印刷质量的2维检测的图像采集装置，其特征在于：所述相机的拍摄检测区域设置有传送带，用于将待检测锡膏的PCB板传送到拍摄检测区域；所述相机焦平面平行于所述传送带。
CN201711147088.XA 2017-11-17 2017-11-17 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法 Pending CN107966448A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711147088.XA CN107966448A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711147088.XA CN107966448A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107966448A true CN107966448A (zh) 2018-04-27

Family

ID=62001310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711147088.XA Pending CN107966448A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107966448A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109596625A (zh) * 2019-02-01 2019-04-09 东莞中科蓝海智能视觉科技有限公司 料盘中的工件缺陷检测识别方法
CN109859198A (zh) * 2019-02-01 2019-06-07 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种大幅面pcb板多区域精准定位方法
CN109871895A (zh) * 2019-02-22 2019-06-11 北京百度网讯科技有限公司 电路板的缺陷检测方法和装置
CN111899248A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种基于机器学习的自动pcb焊锡膏缺陷检测方法
CN112135511A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 怀化建南机器厂有限公司 一种pcb板锡膏印刷品检方法、装置及***
CN112165853A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 怀化建南机器厂有限公司 一种pcb板锡膏印刷品检方法、装置及***
CN113203751A (zh) * 2020-12-16 2021-08-03 格创东智(深圳)科技有限公司 检测机
TWI749926B (zh) * 2020-12-01 2021-12-11 英業達股份有限公司 錫膏檢測機的不良焊點密集度分析系統及其方法
CN114485409A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 深圳市元硕自动化科技有限公司 原料板质量检测方法、装置、设备及可读存储介质
CN116206381A (zh) * 2023-05-04 2023-06-02 深圳市中际宏图科技有限公司 一种基于机器视觉的摄像头模组生产管理监测分析***
CN116402820A (zh) * 2023-06-07 2023-07-07 合肥联宝信息技术有限公司 一种检测方法、装置、设备及存储介质
CN117152123A (zh) * 2023-10-12 2023-12-01 深圳正实自动化设备有限公司 一种用于锡膏印刷的检测定位优化方法、***及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145145A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toray Ind Inc 回路パターン検査装置および検査方法およびテストパターン
CN102192911A (zh) * 2010-03-17 2011-09-21 中国科学院自动化研究所 一种基于机器视觉的金属瓶盖质量检测***和方法
CN102608127A (zh) * 2012-04-09 2012-07-25 杭州智感科技有限公司 基于机器视觉的金属盖表面缺陷检测设备
CN102837406A (zh) * 2012-08-17 2012-12-26 浙江工业大学 基于fast-9图像特征快速配准算法的模具监视方法
CN104568986A (zh) * 2015-01-26 2015-04-29 中国科学院半导体研究所 基于surf算法的遥控器面板印刷缺陷自动检测方法
CN106897994A (zh) * 2017-01-20 2017-06-27 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 一种基于分层图像的pcb板缺陷检测***和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145145A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toray Ind Inc 回路パターン検査装置および検査方法およびテストパターン
CN102192911A (zh) * 2010-03-17 2011-09-21 中国科学院自动化研究所 一种基于机器视觉的金属瓶盖质量检测***和方法
CN102608127A (zh) * 2012-04-09 2012-07-25 杭州智感科技有限公司 基于机器视觉的金属盖表面缺陷检测设备
CN102837406A (zh) * 2012-08-17 2012-12-26 浙江工业大学 基于fast-9图像特征快速配准算法的模具监视方法
CN104568986A (zh) * 2015-01-26 2015-04-29 中国科学院半导体研究所 基于surf算法的遥控器面板印刷缺陷自动检测方法
CN106897994A (zh) * 2017-01-20 2017-06-27 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 一种基于分层图像的pcb板缺陷检测***和方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任皓: "基于图像识别的PCB焊接质量检测技术的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
许敏 等: "无标记印刷品质量在线检测方法研究", 《传感器与微***》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109596625A (zh) * 2019-02-01 2019-04-09 东莞中科蓝海智能视觉科技有限公司 料盘中的工件缺陷检测识别方法
CN109859198A (zh) * 2019-02-01 2019-06-07 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种大幅面pcb板多区域精准定位方法
CN109871895A (zh) * 2019-02-22 2019-06-11 北京百度网讯科技有限公司 电路板的缺陷检测方法和装置
CN109871895B (zh) * 2019-02-22 2021-03-16 北京百度网讯科技有限公司 电路板的缺陷检测方法和装置
CN111899248A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种基于机器学习的自动pcb焊锡膏缺陷检测方法
CN111899248B (zh) * 2020-08-05 2024-02-02 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种基于机器学习的自动pcb焊锡膏缺陷检测方法
CN112135511A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 怀化建南机器厂有限公司 一种pcb板锡膏印刷品检方法、装置及***
CN112165853A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 怀化建南机器厂有限公司 一种pcb板锡膏印刷品检方法、装置及***
TWI749926B (zh) * 2020-12-01 2021-12-11 英業達股份有限公司 錫膏檢測機的不良焊點密集度分析系統及其方法
CN113203751A (zh) * 2020-12-16 2021-08-03 格创东智(深圳)科技有限公司 检测机
CN114485409A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 深圳市元硕自动化科技有限公司 原料板质量检测方法、装置、设备及可读存储介质
CN116206381A (zh) * 2023-05-04 2023-06-02 深圳市中际宏图科技有限公司 一种基于机器视觉的摄像头模组生产管理监测分析***
CN116206381B (zh) * 2023-05-04 2023-07-11 深圳市中际宏图科技有限公司 一种基于机器视觉的摄像头模组生产管理监测分析***
CN116402820A (zh) * 2023-06-07 2023-07-07 合肥联宝信息技术有限公司 一种检测方法、装置、设备及存储介质
CN117152123A (zh) * 2023-10-12 2023-12-01 深圳正实自动化设备有限公司 一种用于锡膏印刷的检测定位优化方法、***及存储介质
CN117152123B (zh) * 2023-10-12 2024-01-30 深圳正实自动化设备有限公司 一种用于锡膏印刷的检测定位优化方法、***及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107966448A (zh) 一种用于pcb锡膏印刷质量的2维检测方法
CN107884413A (zh) 一种自动检测轴承滚动体缺失的装置及检测方法
CN110579485A (zh) 一种智能手机玻璃盖板表面缺陷快速检测装置与方法
CN109191520B (zh) 一种基于色彩标定的植物叶面积测量方法及***
CN208207914U (zh) 基于快速几何对准的pcb表面缺陷检测装置
CN206248563U (zh) 一种电子产品外观表面缺陷检测装置
CN110567968A (zh) 一种零件缺陷检测方法及装置
CN102879404B (zh) 工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的***
CN110490826A (zh) 一种照相机中雾滴样本图像处理方法
CN113205099B (zh) 一种镀镍金属表面去料字符视觉检测***及方法
CN109064439B (zh) 基于分区的单侧入光式导光板暗影缺陷提取方法
CN113640310A (zh) 瓷砖表面缺陷检测视觉***及检测方法
CN207366475U (zh) 一种凹凸图案在线视频检测装置
CN114577805A (zh) 一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置
CN110992313A (zh) 一种基于机器视觉的摄像头图像中心检测及中心调整方法
CN109459970A (zh) 一种基于视觉的椭圆孔电位器角度复位***及复位方法
CN110060625B (zh) 一种led显示屏采集渐晕补偿方法
TW200728687A (en) A method and a system for creating a reference image using unknown quality patterns
CN108520260A (zh) 瓶装口服液中可见异物的识别方法
CN108195847A (zh) 一种凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法
CN103091332B (zh) 一种基于机器视觉的u型粉管的检测方法及其检测***
CN211122566U (zh) 一种智能手机玻璃盖板表面缺陷快速检测装置
CN113566704A (zh) 一种基于机器视觉的轴承总成滚珠尺寸检测方法
CN112648920B (zh) 掩模开口尺寸测量方法、掩模版拉伸装置以及张网机
CN117092113A (zh) 一种摄像头模具焊接质量检测装置及其***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180427

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication