光学自动检测系统在PCB板缺陷检测中的应用

合集下载

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测一、AOI技术原理AOI技术利用光学原理和图像处理技术,通过自动化设备对PCB进行全面、高效的检测。

其工作原理如下:1. 图像采集:AOI设备利用高分辨率的摄像头对PCB表面进行快速高清的扫描,获取表面的图像信息。

2. 图像处理:通过图像处理算法,将采集的图像进行处理,提取出PCB的各种特征信息,比如焊点、元器件、线路等。

3. 缺陷检测:通过预设的检测算法,对提取出的特征信息进行比对,发现PCB表面的质量缺陷,比如焊点漏锡、虚焊、短路、错位等。

4. 报警和记录:一旦检测到质量缺陷,AOI设备会即时报警,并将缺陷信息记录下来,为后续的修复和改进提供参考。

二、AOI技术在PCB质量检测中的应用AOI技术在PCB质量检测中的应用已经非常广泛,主要体现在以下几个方面:1. 焊点检测:AOI设备能够对PCB表面的焊点进行全面检测,包括焊接不良、短路、漏锡、虚焊等质量缺陷,并能够快速准确地将缺陷点标记出来,为后续的修复工作提供参考。

2. 元器件检测:AOI设备可以对PCB表面的元器件进行识别和检测,包括元器件的位置、方向、标识等,发现元器件的错位、反向安装等问题。

3. 线路检测:AOI设备能够检测PCB表面的线路连接情况,发现线路断路、短路等问题,提高了PCB的整体稳定性和可靠性。

4. 其他检测:AOI技术还可以应用于PCB表面的防护层、印刷标识等方面的检测,确保整个PCB的质量达到标准要求。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测主要包括焊点缺陷、元器件缺陷和线路缺陷等几个方面。

1. 焊点缺陷检测焊点是PCB上最为关键的部分之一,良好的焊点对整个电子产品的性能和稳定性至关重要。

基于AOI技术的焊点缺陷检测主要包括以下几种情况:(1)虚焊:AOI设备能够检测出焊点与焊盘之间的连接是否良好,发现虚焊情况,并及时报警。

(2)漏锡:在焊点未完全覆盖焊盘的情况下,AOI设备能够快速准确地检测出漏锡情况,并指示操作员进行修复。

光学检测技术在工业自动化中的应用前景如何

光学检测技术在工业自动化中的应用前景如何

光学检测技术在工业自动化中的应用前景如何在当今高度工业化的时代,工业自动化已经成为提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本的关键手段。

而光学检测技术作为一种非接触式、高精度、高速度的检测方法,在工业自动化领域中正发挥着越来越重要的作用。

那么,光学检测技术在工业自动化中的应用前景究竟如何呢?光学检测技术是利用光学原理对物体进行检测和测量的技术手段。

它包括机器视觉、光谱分析、激光测量等多种技术,具有快速、准确、无损等优点。

在工业自动化生产中,光学检测技术可以用于产品的外观检测、尺寸测量、缺陷检测、成分分析等多个环节,为生产过程的控制和产品质量的保证提供了有力的支持。

在产品外观检测方面,光学检测技术具有显著的优势。

传统的人工检测方法不仅效率低下,而且容易受到检测人员主观因素的影响,导致检测结果的准确性和一致性难以保证。

而采用机器视觉技术的光学检测系统,可以快速、准确地对产品的外观进行检测,识别出表面的划痕、污点、色差等缺陷。

例如,在电子制造业中,光学检测系统可以对印刷电路板(PCB)的表面进行检测,及时发现线路的断路、短路等问题;在汽车制造业中,它可以对车身的漆面进行检测,确保车身外观的质量。

尺寸测量是工业生产中的一个重要环节。

传统的测量方法往往需要使用量具进行接触式测量,不仅测量速度慢,而且容易对被测物体造成损伤。

而光学检测技术中的激光测量、结构光测量等方法,可以实现非接触式的高精度尺寸测量。

例如,在机械加工行业中,激光干涉仪可以对加工零件的尺寸进行高精度测量,保证零件的加工精度;在航空航天领域,结构光测量系统可以对飞机零部件的外形尺寸进行快速测量,为飞机的装配提供准确的数据支持。

缺陷检测是保证产品质量的关键环节。

光学检测技术中的荧光检测、红外检测等方法,可以有效地检测出产品内部的缺陷。

例如,在钢铁制造业中,荧光检测技术可以检测出钢材内部的裂纹、气孔等缺陷;在电子封装行业中,红外检测技术可以检测出芯片封装中的空洞、分层等缺陷。

AOI中CCD的应用原理

AOI中CCD的应用原理

AOI中CCD的应用原理AOI(自动光学检测)是一种应用于电子制造过程中的自动检测技术,主要用于检测印刷电路板(PCB)上的缺陷。

CCD(电荷耦合器件)是AOI系统中最常用的感光元件,它起到将光信号转换为电信号的作用。

在AOI系统中,CCD的应用主要分为两个方面:图像采集和图像处理。

首先,CCD在AOI系统中负责图像采集的工作。

CCD通过将光信号转换为电信号,实现对被检测物体(即PCB)的图像捕捉。

具体的工作过程如下:1.光源发出光线,照射到待检测的PCB上。

2.PCB上的图像通过透镜系统聚焦到CCD上。

3.光线经过CCD的感光芯片,在感光芯片的每个像素上产生电荷。

4.通过行、列选择线,将感光芯片上产生的电荷转移到相应的储存单元中。

5.将储存单元中的电荷转换为电压信号。

6.经过放大和采样处理,最终得到PCB的图像数据。

其次,CCD在AOI系统中负责图像处理的工作。

在AOI系统中,图像处理是指将采集到的图像与已知的模板图像进行对比,以检测PCB上的缺陷。

CCD通过将图像数据转换为数字信号,并进行后续的数字化处理,实现对图像的分析与识别。

具体的工作过程如下:1.将采集到的模板图像加载到AOI系统中。

2.将待检测的PCB图像通过CCD采集到AOI系统中。

D将采集到的PCB图像转换为数字信号。

4.数字信号经过去噪、滤波等处理,提取出关键特征。

5.将提取到的特征与模板图像进行匹配比对。

6.根据匹配比对的结果,判断PCB上是否存在缺陷,并生成相关的检测报告。

总结来说,CCD在AOI系统中的应用主要体现在图像采集和图像处理两个方面。

通过CCD将光信号转换为电信号,实现对PCB图像的捕捉,并将采集到的图像数据进行数字化处理,从而实现对PCB上缺陷的检测与识别。

CCD作为AOI系统中的核心感光元件,具有高灵敏度、高分辨率等优点,可以提高检测的准确性和效率,广泛应用于电子制造行业中。

AOIAXI原理及应用

AOIAXI原理及应用

AOIAXI原理及应用AOI (Automated Optical Inspection) 是自动光学检测的缩写,而AXI (Automated X-ray Inspection) 是自动X射线检测的缩写。

这两种技术都是在制造过程中用于检测印刷电路板 (PCB) 和其他电子元件的缺陷和故障。

AOI是一种使用光学系统和图像处理软件的自动化检测技术。

它通过扫描PCB的表面,利用高分辨率的相机和光源来检测不良的部件或组装问题。

AOI可以检测到诸如缺失的部件、偏离位置的元件、偏斜或倾斜的部件、不良的焊接、瓷裂缺陷等问题。

尤其对于表面贴装技术(SMT)的PCB 来说,AOI是一种非常有效的检测方法。

AOI使用的主要原理是,将PCB放置在扫描台上,并用高分辨率的相机和光源来拍摄PCB的图像。

然后,图像处理软件会分析图像并检测潜在的缺陷。

这些软件可以根据预设的规则和标准,进行自动分类和评估。

如果检测到缺陷,系统通常会标记出来,以供后续的修复或重新加工。

AOI 技术的应用非常广泛。

它可以应用于各种不同类型的 PCB 生产工艺,如表面贴装 (SMT)、插件 (TH) 和背板 (Backplane)。

由于 AOI 可以高速、高效地检测 PCB 的质量,因此在大批量 PCB 制造中得到了广泛应用。

不仅可以检测 PCB 的组装过程中的缺陷,还可以用于最终的PCB 检验和质量控制。

与 AOI 不同,AXI 是一种使用 X 射线技术来进行检测的方法。

AXI 主要用于检测 BGA (Ball Grid Array) 和其他底部焊接元件的连通性和焊接质量。

AXI 具有非常高的分辨率和穿透能力,可以检测到难以通过AOI 检测的问题,如焊点下的隐形缺陷、焊点缺失、冷焊、短路等。

AXI的工作原理是在PCB上使用X射线机床来产生X射线,并通过检测器来获取X射线信号。

由于不同材料对X射线具有不同的透射和吸收能力,通过对X射线信号的分析,可以检测PCB中的焊接问题。

AOI在PCB检测中的有效应用方案

AOI在PCB检测中的有效应用方案

AOI在PCB检测过程中的有效应用方案------ 吴迎新摘要:本文通过分析不同类型AOI的优缺点,以及不同PCB加工工艺产生缺陷的差异,合理配置、应用AOI,以发挥AOI在PCB检测过程中的最大能效,降低成本,提高品质。

关键词:AOI PCB 自动光学检测设备 检测 有效应用1 前言随着PCB加工层次越来越高,对导线的完整性要求也越来越高,有效地控制废品率,提升产品质量,作为PCB的重要检测设备AOI(Automatic Optical Inspection )自动光学检测设备是必不可少的。

由于AOI设备价格成本较高,如果不能根据不同PCB加工工艺的缺陷情况,根据不同AOI的优缺点,有效地配置AOI,利用AOI,无疑是一个巨大的浪费。

这就需要我们分析产品结构,加工工艺的优缺点,分析不同工艺缺陷的规律性,合理配置AOI,加强产品控制力度,提升AOI检测效果。

2 AOI检测原理简介2.1 AOI检测原理简介AOI(Automatic Optical Inspection )自动光学检测设备在各个行业中都得到了较为广泛的使用,在PCB加工过程中,作为重要的检测设备,关键的品质保证工具也被广泛的运用。

应用于PCB检测的AOI 其原理是:利用各种光源通过光学镜片过滤后照射在待检PCB板上,然后反射光(激发光)通过各种过滤镜片,反射到接收器上,接收器根据光信号强弱产生相应电信号,经过一系列的信号转换后,设备区分出PCB板面图形状况,再与AOI本身寄存的PCB板面图形数据进行比对,有差异的位置就报出缺陷,最后通过检验员进行确认处理,以完成整个检测过程。

2.2 AOI检测流程解析如图1)示AOI检测流程基本分五步完成:资料处理、母板资料学习、板件扫描、影像处理、逻辑比对、缺陷处理,其各个步骤的目的如下:1、资料处理:在AOI的检测过程中,为了保证加工出的板面图形与设计图行的一致性,避免批量性问题漏检,常采用CAM/CAD作参考对比图形进行检测。

AOI检测pcb能力报告

AOI检测pcb能力报告

AOI检测PCB能力报告1. 简介AOI(自动光学检测)是一种用于PCB(印刷电路板)生产过程中的检测技术。

它利用计算机视觉系统对PCB上的元件、焊接质量和电路布局进行快速、精确的检测。

本文将详细介绍AOI检测PCB的能力和优势。

2. AOI检测的步骤AOI检测PCB主要包括以下步骤: ### 2.1. 准备PCB 首先,需要将待检测的PCB准备好,包括清洁表面和确保无任何损坏。

2.2. 分析电路布局接下来,AOI系统会自动分析电路布局,识别元件的位置和布线连接。

2.3. 图像获取AOI系统将通过高分辨率相机获取PCB的图像。

2.4. 图像预处理获取到的图像会进行预处理,包括去噪、增强对比度等操作,以提高后续分析的准确性。

2.5. 缺陷检测AOI系统会对PCB图像进行缺陷检测,包括焊点问题、元件缺失或错位等。

2.6. 缺陷分类检测到的缺陷会根据其类型进行分类,以便后续的分析和修复。

2.7. 缺陷分析和报告生成AOI系统将对检测到的缺陷进行分析,并生成详细的报告,以供后续的修复和改进。

3. AOI检测的能力和优势3.1. 高效性AOI系统能够快速地对PCB进行全面的检测,大大提高了生产效率。

3.2. 准确性利用计算机视觉技术,AOI系统能够精确地识别电路布局和元件连接状态,减少了人工检测的误差。

3.3. 自动化AOI系统实现了自动化检测,减少了人工工作量,降低了生产成本。

3.4. 多功能性AOI系统不仅可以检测焊接质量,还可以检查元件位置、极性以及PCB的标识等,提供了全面的检测能力。

3.5. 数据记录和分析AOI系统能够记录和分析检测过程中的数据,为后续的改进和追溯提供了便利。

4. AOI检测的应用领域AOI检测在电子制造业中被广泛应用,特别是在PCB制造过程中的各个阶段。

它可以有效地检测到PCB上的缺陷,并及时提供报告,以便进行及时的修复和改进。

5. 总结AOI检测是一种高效、准确、自动化的PCB检测技术。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测随着电子技术的不断发展,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)已经成为电子产品中不可或缺的组成部分。

PCB质量缺陷的存在可能会导致电子产品的稳定性和可靠性降低,因此对PCB质量控制的要求越来越高。

AOI(Automated Optical Inspection,自动光学检测)技术是一种常见的用于PCB质量缺陷检测的技术,下面将介绍基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测。

AOI技术是一种通过光学和图像处理技术来实现对PCB的自动化检测的技术。

它可以高效地检测出PCB上的各种质量缺陷,如焊点缺陷、丝印缺陷、组件安装错误等。

基于AOI技术的PCB质量缺陷检测主要包括以下几个步骤。

AOI系统需要获取PCB的图像。

通常情况下,PCB会经过一条传送带传送到AOI系统的检测区域,然后通过高分辨率相机拍摄PCB的图像。

图像采集过程中需要考虑光照条件、相机设置等问题,以确保获取的图像质量。

接下来,AOI系统需要对获取的图像进行预处理。

预处理的目的是去除图像中的噪声、增强图像对比度等,以便后续的图像分析和缺陷检测。

预处理的方法包括滤波、亮度调整、图像增强等。

然后,AOI系统需要对预处理后的图像进行分析和特征提取。

对于PCB来说,焊点是一个重要的特征,因此焊点检测是AOI系统中的一个关键任务。

AOI系统可以通过图像分割、边缘检测、形态学等方法来提取焊点的特征。

AOI系统需要对提取到的特征进行分类和判断。

根据PCB的设计规范和质量要求,AOI 系统可以根据特征的不同进行分类,判断出PCB是否存在质量缺陷。

对于存在质量缺陷的PCB,AOI系统可以通过图像标记等方式将缺陷位置标注出来,以便后续的修复。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测具有以下优点。

它可以实现对PCB的高效自动化检测,提高了生产效率。

它可以准确地检测出PCB上的各种质量缺陷,避免了人工检测的主观性和不稳定性。

自动光学检测系统(AOI)的真空系统机构及作用

自动光学检测系统(AOI)的真空系统机构及作用

自动光学检测系统(AOI)的真空系统机构及作用摘要:主要介绍AOI真空系统机构、真空系统的技术模块、真空系统在AOI 系统中的作用、以及在PCB板检测过程中应用。

关键词:真空泵,真空系统机构由于PCB产品也向着高密度、超薄型、细间距,小元件的方向发展,这样导致线路板上的元器件组装密度要求提高,PCB板上的线宽、间距、焊盘越来越细,现已经达到微米级,相应板的层数也越来越多,并且柔性线路板的迅猛发展促使对AOI的真空系统要求越来越高。

本文主要介绍AOI真空系统机构以及其在AOI系统中的应用。

1.AOI的真空系统需求由于AOI检测线路板的缺陷,是通过CCD相机、镜头、LED光源系统的抓取PCB板上的实际图片,通过图像软件处理系统与标准的图案对比,从而发现缺陷。

在抓取图片的过程中,必须确保PCB板在工作台上平整与固定,否则无法发现缺陷。

AOI系统通常采取真空系统均匀地吸住PCB板。

2.AOI的真空系统机构图AOI的真空系统通常有真空工作台、真空泵、电磁阀、换向阀、气管系统、计算机控制系统等模块组成,具体如下图一。

图一:真空系统机构图3.真空系统的技术模块AOI的真空系统工作原理简单的说,就是计算机处理系统通过对电磁阀的控制,驱动换向阀的开关动作,从而使真空泵控制真空台面,使其吸住或释放PCB 板面。

技术模块由真空工作台、真空泵及附件、电磁阀、换向阀、气管、计算机控制系统组成。

3.1.真空工作台真空工作台的主要作用是提供不同尺寸的PCB板支撑,确保PCB板能够均匀平整。

台面通常采用6061的铝型材或更高级别的铝板,台面的尺寸通常是30inchX26inch。

根据不同的吸气要求而设计成不同的真空结构,其区域的控制通常有人工手动控制和自动控制两种型式。

3.2.真空泵及附件真空泵是真空系统中的核心,它的性能与参数直接影响真空系统的吸板能力,通常需要考虑流量、真空度、压力以及功率等。

目前国内外选用的真空泵是220v单节泵与双节泵,真空度控制在190-230mbar,流量在150m3/h。

aoi技术小结

aoi技术小结

aoi技术小结AOI(Automated Optical Inspection)技术是一种利用光学方法进行自动检测和检查的技术,广泛应用于电子制造行业。

它能够高效并准确地检查电子产品的质量,提高生产效率和产品质量。

本文将对AOI技术的原理、应用场景以及优点和局限进行总结和分析。

一、AOI技术的原理 AOI技术是通过计算机和光学系统相结合的方式对电子产品进行检查和检测。

它利用光学相机和光学传感器对产品进行高速扫描和成像,然后通过计算机对图像进行分析和处理,识别出其中的电子元器件并进行缺陷检测。

AOI系统还可以检查PCB板的焊接质量、贴片位置和组装错误等问题。

二、AOI技术的应用场景 1. PCB制造过程中,AOI技术可以用于检测和检查焊点的质量、元器件的位置和安装错误等问题,以提高产品的质量并减少制造过程中的不良品率。

2. 在电子产品组装过程中,AOI技术可以用于检查组装员的贴片位置和组装操作是否正确,以确保产品的质量和稳定性。

3. 在电子产品维修和维护过程中,AOI技术可以用于检查和检测电子元器件的损坏和失效,帮助维修人员快速定位和解决故障。

三、AOI技术的优点 1. 高效性:AOI技术采用自动化的方式进行检测和检查,能够快速完成大量产品的质量检验,大大提高生产效率。

2. 准确性:AOI技术利用光学传感器和高分辨率摄像机进行成像和图像分析,能够精确地检测出产品中的缺陷和问题,减少漏检和误判。

3. 非接触性:AOI技术在检测过程中完全不接触产品,避免了因接触导致的损坏和误判,能够对高精度和脆弱的电子产品进行安全检测。

4. 数据化:AOI技术能够将检测结果和数据进行记录和存储,方便后续的分析和追溯,有助于优化生产过程和提高产品质量。

四、AOI技术的局限 1. 对不同类型产品的适应性有限:AOI技术主要适用于表面可见的电子元器件的检查和检测,对于内部或隐藏式元器件的检查存在一定的限制。

2. 对特定焊接工艺的依赖性:AOI技术对于不同的焊接工艺和材料有一定的依赖性,需要针对不同的产品和要求进行调试和优化。

aoi检测原理

aoi检测原理

aoi检测原理AOI检测原理。

AOI(Automated Optical Inspection)即自动光学检测,是一种利用光学原理和图像处理技术对印刷电路板(PCB)进行自动检测的方法。

它可以快速、准确地发现PCB上的缺陷,包括短路、开路、错位、偏移、焊接质量等问题,是PCB生产过程中非常重要的质量控制环节。

本文将介绍AOI检测的原理及其应用。

首先,AOI检测依靠高分辨率的摄像头和光源来获取PCB的图像信息。

这些图像包括PCB上的元器件、焊点等细节,通过图像处理算法可以对这些细节进行分析和比对。

在图像采集过程中,光源的选择和摄像头的分辨率对检测效果有着重要影响。

合适的光源可以提高图像的对比度,使得缺陷更加明显,而高分辨率的摄像头可以捕捉更多的细节信息,有利于提高检测的准确性。

其次,AOI检测依靠图像处理算法对采集到的图像进行分析和比对。

这些算法可以识别PCB上的元器件类型、位置、方向等信息,并与设计图进行比对,以发现元器件的丢失、偏移、反装等问题。

同时,焊点的质量也是AOI检测的重点之一,通过图像处理算法可以检测焊点的形状、颜色、偏移等信息,从而判断焊接质量是否合格。

另外,AOI检测还可以通过模板匹配和特征提取等技术来进行缺陷检测。

模板匹配是指将采集到的图像与预先建立的模板进行比对,以发现缺陷或异常情况。

而特征提取则是通过计算图像的特征参数,如边缘、纹理等信息,来判断元器件和焊点的质量是否符合要求。

总的来说,AOI检测依靠光学原理和图像处理技术,能够快速、准确地检测PCB上的缺陷。

它在PCB生产过程中起着至关重要的作用,可以帮助生产厂商提高产品质量,减少人工成本,提高生产效率。

随着图像处理技术的不断发展,AOI检测的效率和精度也在不断提升,将为PCB行业带来更多的便利和发展机遇。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测AOI(Automated Optical Inspection)技术是一种利用光学和计算机视觉技术进行自动检测的技术,能够高效快速地检测PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上的常见质量缺陷。

本文将介绍基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测。

一、AOI技术的原理AOI技术利用摄像头和光源对PCB进行扫描和拍照,然后利用计算机视觉算法对图像进行处理和分析,从而检测PCB上的质量缺陷。

常用的AOI技术包括2D AOI和3D AOI两种。

2D AOI技术是通过2D图像进行检测,主要用于检测PCB表面的缺陷,如焊盘缺陷、引脚错位等。

2D AOI技术通过比对参考图像和实际图像之间的差异来判断是否存在缺陷。

3D AOI技术是通过3D图像进行检测,主要用于检测PCB上的立体缺陷,如焊盘高度不均、元件偏离等。

3D AOI技术利用投影光源对PCB进行照射,然后通过摄像头获取反射光来获得PCB的三维图像,从而进行缺陷检测。

1. 焊盘缺陷检测:焊盘是连接元件和PCB的重要部分,常见的焊盘缺陷包括焊接虚焊、短路、漏焊等。

AOI技术可以通过检测焊盘的外观形状、焊接质量等来判断是否存在焊盘缺陷。

2. 元件错位检测:元件错位是指元件位置偏离设计要求的情况,可能导致电路连接错误或者无法正常工作。

AOI技术可以通过比对实际元件位置和设计位置之间的差异来检测元件错位。

1. 快速高效:AOI技术可以高速地对PCB进行扫描和检测,能够大大提高PCB的生产效率。

3. 检测灵敏度高:AOI技术具有高分辨率和高灵敏度,能够准确地检测PCB上的微小缺陷。

4. 数据可追溯性:AOI技术可以将检测结果进行记录和保存,具有良好的数据管理和追溯性。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测具有快速高效、自动化程度高、检测灵敏度高和数据可追溯性等优势,可以提高PCB的质量和生产效率。

随着AOI技术的不断发展,相信在未来会有更多的创新和应用。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测随着电子产品市场的不断发展,印刷电路板(PCB)作为电子器件的重要组成部分,其质量问题也备受关注。

为了保证PCB的质量,不断推动着检测技术的进步和升级,其中AOI(Automated Optical Inspection)技术就是其中之一。

AOI技术是一种利用光学原理和图像处理技术进行检测的技术,它能够高效、精准地检测PCB上的各种质量缺陷。

下面将介绍基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测的相关内容。

一、AOI技术的原理AOI技术通过 CCD/CMOS相机和图像处理系统,利用光学原理捕捉电子元件图像,然后通过图像处理和分析算法,检测并分析电路板上的各种缺陷。

整个检测过程是自动化的,高效、快速、准确,减少了人为操作的误差,大大提高了检测效率和质量。

1. PCB焊接质量检测:AOI技术可以检测PCB焊接位置的焊点是否饱满、是否存在焊接偏差、短路、开路等现象。

2. 元器件检测:AOI技术可以检测电容、电阻、二极管等元器件的极性、封装缺陷等情况。

3. 电路板布局检测:AOI技术可以检测PCB布局是否符合设计规范,是否存在元器件错位、错漏装等情况。

5. 印刷质量检测:AOI技术可以检测PCB的标识、文字、图案等印刷质量是否清晰、工艺是否规范。

1. 焊点质量缺陷检测在PCB制造过程中,焊接是一个关键工艺环节,焊点的质量直接关系到PCB的可靠性和稳定性。

AOI技术能够对PCB上的焊点进行高效检测,并识别出各种焊点质量缺陷,包括:(1)焊接偏差:即焊点位置偏移,可能导致焊盘间的短路或开路。

(2)短路和开路:焊点短路和开路是焊接质量的常见问题,AOI技术能够精准检测出焊点间的短路和开路现象。

(3)虚焊和断焊:虚焊和断焊是指焊点未完全连接或连接不牢固的情况,AOI技术可以高效识别虚焊和断焊现象。

通过AOI技术的焊点质量缺陷检测,可以及时发现和修复焊点质量问题,提高PCB的可靠性和稳定性。

自动光学检测系统(AOI)的原理及应用

自动光学检测系统(AOI)的原理及应用

自动光学检测系统(AOI)的原理及应用随着集成电路的迅猛发展及特殊电子元器件的不断出新,从而促使PCB技术发生相应的转变。

由于PCB产品也向着高密度、超薄型、细间距,小元件的方向发展,这样导致线路板上的元器件组装密度要求提高,PCB板上的线宽、间距、焊盘越来越细,现已经达到微米级,相应板的层数也越来越多。

因而传统的人工目视检测和在线飞针检测(ICT),已经不能适用当今制造技术发展的需要,自动光学检测系统(AOI)就迅速发展起来,并已经逐步替代传统的人工检测和在线飞针检测(ICT)。

由于AOI在线检测的检测效率和准确率及检测精度远高于人工检测,现在许多大型的PCB生产厂家都使用AOI设备进行PCB在线检测,用于监视和保证生产过程的品质。

现代AOI不仅用于PCB制造行业中,并扩展到SMT封装线、MCM基片组装线、玻璃模板、胶片模板的制造,多层陶瓷的封装,Wafer封装等半导体行业等领域。

现在国际上比较有名的AOI生产厂家有以色列的Orbotech、Camtek,日本的Sony等.1.PCB中常见缺陷及AOI的检测作用PCB的制造过程中,内外层主要缺陷有短路、断路、缺口、突起、针孔、残铜、线宽不足、间距不足、图形丢失、漏钻孔、孔尺寸不符、孔破等。

AOI 系统的作用就是检测PCB在生产过程中有可能出现的上述不良缺陷,通过控制并及时调整工艺,从而提高产品的品质与生产产能。

通常AOI 系统检测系统用在内外层生产的关键工序控制点上,防止大批批量的报废。

AOI的系统通常有运动工作平台、电气控制、CCD成像系统、图像软件处理系统等四大模块组成。

3.AOI的系统工作原理AOI的工作原理简单的说,就是标准图像与实际板层图像进行比较对比。

核心就是CCD摄像系统抓取图片,然而通过图像处理卡与计算机处理软件系统等系列的算法处理后,与标准图像进行对比,发现缺陷,并生产文件,等待操作者确认或送检修站检修。

工作原理如下图一4.AOI的系统技术模块AOI系统是集精密机械、自动控制、光学图像处理、软件系统等多学科的自动化设备。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测现代电子产品的核心是PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)。

PCB通常由铜箔和介质材料组成,用于连接和支持电子元器件。

随着电子产品市场的扩大和要求的增加,PCB也需要更高的质量标准。

检测PCB的缺陷是确保高质量的PCB生产的重要步骤。

AOI(Automated Optical Inspection)技术,即自动光学检测技术,能够帮助生产商检测PCB的质量缺陷。

它使用高分辨率的相机和图像处理软件来扫描PCB板,并检测缺陷。

AOI技术可以检测许多常见的PCB缺陷。

1. 短路:短路是由于PCB上的两个以上的导线之间的误接触而引起的。

缺陷的位置通常是在电子元件之间的针脚周围。

AOI技术能够逐行扫描和检测导线之间的距离,以检测是否存在短路。

3. 过流:过流是由于电路所允许的电流超过元件的最大负载而引起的。

缺陷的位置通常在电子元件的内部或针脚之间。

AOI技术可通过检测电子组件上的电阻值来检测过流。

4. 焊缺陷:焊点是将元件和PCB板焊接在一起的关键步骤。

缺陷的位置通常在焊接点周围。

AOI技术可以检测焊接点和焊接质量来检测焊缺陷。

5. 元件放错:元件放错是将元件(如电阻)放在PCB板上错误的位置上。

缺陷的位置通常在PCB板上,但不在元件的预期位置上。

AOI技术可以使用模板匹配来检测元件放错。

6. 异物:异物是不应该出现在PCB板上的任何物体。

这些物体可能会导致导线之间的接触,造成短路。

缺陷的位置可能是在PCB板上的任何地方。

AOI技术可通过检测PCB板上的颜色和大小来检测异物。

总之,AOI技术可以帮助生产厂商检测PCB的质量缺陷。

使用AOI技术可以提高生产效率和产品的质量,减少需要手动检查和修复PCB的时间和成本。

随着AOI技术的不断改进,它将继续发挥其在PCB质量检测中的重要作用。

AOI系统在PCB中的应用及误报分析

AOI系统在PCB中的应用及误报分析

AOI系统在PCB中的应用及误报分析摘要:AOI技术是现代检测技术的新概念,它的出现促进了表面贴装技术的发展和革新。

目前AOI技术正被广泛应用在全世界各种离线和在线用途上,尤其适合发现和预防各种和焊接有关的缺陷。

本文对AOI的工作原理进行阐述,并通过分析软件算法及分析漏报误报使操作者掌握相关知识,为合理使用AOI提供依据。

1 引言随着电子领域的迅猛进步、特种元器件的陆续上市,元器件多元化的功能让单位面积的引脚数快速增多,加快了QFP、TCP 向BGA、CSP 的过渡,导致PCB 科技也发生了显著的改变。

PCB 商品也朝着超薄类、微小类、高精度、细间距的模式过渡。

线路板上元器件安装密度提升,PCB的线宽、间距、焊盘也愈发精细,已达到微米级,复合层功能也变得愈加繁琐。

人工目测方式已与当代电子科技发展准则已经不相符合。

AOI已转换成PCB领域中不可获取的检验系统。

2 AOI的作用AOI系统的主要作用就是检测PCB在制造过程中的缺陷,进行过程控制,通过改正工艺来消除或减少缺陷。

通常把AOI系统置于生产线上关键位置,监控具体生产状况,并为生产线工艺的调整提供必要的依据。

如进行贴片质量检验,锡膏印刷质量检验,焊接质量检验等。

在PCB制造过程中,需要检测的主要项目:虚焊、少锡、锡球、短路、拉尖、错件、少件、极性、偏移、立碑、反转、破损、IC弯脚、异物等。

3 AOI系统认识及工作原理3.1定义自动光学检测仪(AOI-Automated Optical Inspection)是应用于表面贴装(SMT-Surface Mounted Technology)生产流水线上的一种自动光学检查装置,可有效的检测印刷质量、贴装质量以及焊点质量。

通过使用AOI作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期查找和消除错误,以实现良好的过程控制。

早期发现缺陷将避免将不良品送到后工序的装配阶段,AOI 将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板.3.2工作原理:目前国内市场上可见的AOI品牌众多,每种AOI 各有所长;每个品牌的AOI优势主要体现都取决于其不同的创新核心软件算法,通常采用的软件算法有:模板比较、边缘检查、灰度模型、特征提取、固态建模、矢量分析、图形配对和傅里叶氏分析等,但尽管算法各异,AOI的运作原理基本相同。

自动光学检测AOI是PCB制造行业的关键技术

自动光学检测AOI是PCB制造行业的关键技术

自动光学检测AOI是PCB制造行业的关键技术自动光学检测(AOI)是电子印刷电路板(pcb)制造和测试中的一项关键技术。

自动光学检测,AOI能够快速准确的检测电子组件,特别是pcb,确保产品出厂质量高,产品制作正确,没有制造故障。

需要自动光学检测(AOI)的原因尽管已经取得了重大进展,但现代电路远比几年前的电路板复杂得多。

表面贴装技术的引入以及进一步缩小尺寸意味着电路板特别紧凑。

即使是相对平均的电路板也有数千个焊接接头,这些都是容易出现问题的地方。

电路板复杂性的增加也意味着现在人工检查不是一个可行的选择。

即使这是一种公认的方法,它目前来讲人工检测并不是特别有效,检查员很快受疲劳和主管因素影响,很容易出现错误的检查。

随着市场对产品的需求量越来越大,为了保证产品的高质量,需要非常快速、非常可靠和快速的方法将高质量的产品推向市场。

自动化光学检测是集成电子测试策略中必不可少的工具,通过在生产线早期检测故障,确保成本尽可能低。

其中一个解决方案是使用自动光学检测系统。

自动光学检测系统可以在焊接工艺之后立即放入生产线。

通过这种方式,它们可以用于在生产过程的早期发现问题,并具有许多优点。

随着故障在生产过程中被发现的时间越晚,修复成本越高,即使发现故障可以避免高额修复成本。

此外,焊料和装配区域的工艺问题可以在生产过程的早期看到,信息用于快速反馈到早期阶段。

通过这种方式,快速反应可以确保问题得到迅速识别,并在批量板材出现相同问题之前得到纠正。

自动光学检测基础自动光学检测系统(AOI)使用可视化的方法来监控印刷电路板的缺陷。

它们能够检测各种表面特征缺陷,例如结节,划痕和污点,以及更常见的尺寸缺陷,例如开路、短路和焊料变薄。

它们还可以检测不正确的组件、缺少组件和错误放置的组件。

因此,他们能够执行之前由手动操作员执行的所有视觉检查,并且更加迅速和准确。

他们通过视觉系统来扫描电路板的表面来实现这一目标。

系统由几个光源照明,并且使用一个或多个高清摄像机。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测AOI技术全称为自动光学检测技术,是一种高效、准确的PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)质量检测方法。

与传统的人工目测相比,AOI技术具有高速、高精度、全面检测等优势,大大提高了PCB质量检测的效率和准确性。

本文将介绍基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测方法,以帮助读者了解此项技术在PCB生产中的应用。

一、AOI技术概述自动光学检测技术(AOI)是一种通过相机和图像识别算法对PCB进行检测的技术。

它能够高速、高精度地检测PCB上的各种质量缺陷,如焊接质量问题、元件安装错误、器件缺失、短路和开路等问题。

通过对PCB表面进行全面扫描和检测,AOI技术可以快速识别出潜在的质量问题,帮助生产厂家提前发现并解决问题,确保产品质量。

基于AOI技术的PCB质量缺陷检测方法主要包括设备和软件两部分。

设备方面,通常采用高分辨率相机、光源、运动系统等硬件设备;软件方面,则是通过图像处理、算法分析等技术实现对图像数据的处理和识别。

这些设备和软件共同作用,使得AOI技术能够实现对PCB质量缺陷的准确检测。

1.焊点质量问题检测焊接是PCB生产中非常重要的一环,焊接质量的好坏直接影响到整个产品的性能。

通过AOI技术,可以实现对焊接点的检测,包括焊接完整性、焊料的分布均匀性、焊接角度等多个方面的分析。

AOI设备通过高精度的相机和图像处理软件,可以清晰地观察到焊接点的细节,从而实现对焊接质量的准确判断。

2.元件安装错误检测在PCB组装的过程中,可能会出现元件安装错误的情况,例如元件的位置偏差、方向错位、漏装等问题。

AOI技术可以通过相机对元件进行高精度的扫描和识别,实现对元件位置、方向、型号等信息的实时检测,能够准确判断元件是否安装正确、是否存在错位或漏装等问题。

3.器件缺失检测在PCB生产过程中,有时会出现器件缺失的情况,例如电阻、电容等元件未能完全安装到PCB上。

AOI检测原理及应用

AOI检测原理及应用

AOI检测原理及应用AOI(Automated Optical Inspection)是自动光学检测的缩写,是一种利用光学和图像处理的技术来检测电子元件和印刷电路板(PCB)上的缺陷和错误的方法。

AOI检测主要通过自动扫描电子元件表面或印刷电路板上的图像,使用图像处理算法进行分析,识别和定位缺陷和错误。

AOI检测可以有效提高生产效率,减少损失和人力成本。

1.图像采集:AOI系统使用高分辨率的摄像头或光学传感器来捕获电子元件表面或PCB的图像。

图像采集可以在不同的角度和光源条件下进行,以获取更全面和准确的信息。

2.图像预处理:采集到的图像可能会包含噪声和干扰,需要进行预处理来提高图像质量和准确性。

预处理步骤可能包括图像平滑、灰度校正、对比度增强等。

3.特征提取:AOI系统对预处理后的图像进行特征提取,以获取关键的信息。

特征可以包括元件的形状、大小、颜色等。

特征提取可以使用边缘检测、阈值分割、形态学操作等图像处理算法。

4.缺陷检测:通过比较采集到的图像和预先定义的模板或标准,AOI系统可以检测出图像中的缺陷。

常见的缺陷包括焊点问题、元件位置偏移、元件短路、开路等。

缺陷检测可以使用模板匹配、模式识别、机器学习等方法。

5.结果分析和判定:AOI系统根据检测的结果对电子元件或PCB进行分类和判定。

系统可以根据预先设定的标准来判断是否合格。

合格的产品可以继续流程,不合格的产品可以进行修复或剔除。

1.检测焊点问题:AOI可以检测焊接过程中产生的问题,例如焊点冷焊、孔洞、过度焊接等。

通过检测可以提早发现问题,避免不合格品流入市场。

2.元件定位和正确性检测:AOI可以对电子元件的位置和方向进行检测,以确保元件正确安装。

也可以检测元件的正确极性和标识。

3.表面质量检测:AOI可以检测PCB表面和电子元件表面的划痕、污渍、裂纹、氧化等质量问题,确保产品外观和质量。

4.裸板缺陷检测:AOI可以在印刷电路板制造过程中检测裸板上的缺陷,例如未镀金、锡膏偏差、短路等。

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测

基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测随着电子产品的不断发展和普及,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)作为电子产品的核心组成部分,其质量缺陷检测变得尤为重要。

而在PCB的生产中,基于AOI (Automatic Optical Inspection,自动光学检测)技术的质量检测正逐渐成为主流。

本文将就基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测进行介绍。

一、 AOI技术原理AOI技术是通过对PCB进行高分辨率的数字图像采集,以及先进的图像处理算法和人工智能技术,实现对PCB表面元件的检测和质量缺陷的分析。

其原理主要包括图像采集和图像处理两个部分。

1. 焊接质量缺陷焊接是PCB生产过程中一个非常重要的环节,而焊接质量的好坏直接影响着整个电子产品的性能和可靠性。

通过AOI技术,可以对PCB焊接部分进行检测,主要包括以下几个方面:a) 焊接质量不良,如未焊、错位焊、偏斜焊、高度不足等;b) 电路短路和开路,如焊接后的短路和开路;c) 焊接引脚损伤,如引脚变形或损坏等。

通过AOI技术的图像采集和图像处理,可以对焊接部分进行高精度的检测和分析,实现对焊接质量缺陷的准确识别和定位。

2. 元件安装质量缺陷a) 元件安装不良,如漏装、反装、位置偏移等;b) 元件位置不准,如位置偏移、旋转不正等;c) 元件损坏或变形,如元件引脚变形、外观损坏等。

3. 特殊元件检测在PCB的生产过程中,一些特殊元件的检测也是非常重要的。

对具有特殊加工工艺的元件,如BGA(Ball Grid Array)芯片,需要进行焊接质量检测和焊球的状况检测,而AOI 技术可以对这些特殊元件进行高精度的检测和分析。

4. PCB表面缺陷检测除了元件的安装和焊接质量缺陷之外,PCB表面的一些缺陷,如划伤、污染、氧化等,也会影响到整个PCB的电性能和可靠性。

通过AOI技术的图像采集和图像处理,可以对PCB 表面的缺陷进行快速、准确的检测和识别。

光学影像测量系统在PCB中的应用

光学影像测量系统在PCB中的应用

去许 多产品检 测 方式 ,现今 已要 求 由 自动化 及非接 触
方式进 行检 测 。以 P 行 业 为例 ,光学 影像检 测 系统 CB
的作用是检测P B C 在制造过程 中的尺寸规范 ,进行过
程控 制 ,通 过改 正 工艺来消 除或减 少缺 陷 。通 常把 光
品也 向着 超 薄型 、小 组件 、高 密度 、细 间距 方 向快速
缩的检测、产品外观检测、各元素位置检测、长宽高 度检测、真直度检测、真圆度检测、孔毛边检测等。
二 、光学影像检测 系统框图
光学 影像 检 测 系统 主 要 由 工作 台 、驱 动 控 制 、 C D 像 系统 及软 件 系统 4 部 分组成 。整 机 系统 框 C 摄 大
电子 装置 的后 续 组装制 程 。另一 方面 由于在 P B C 板上
板 设 计思 想 发 生转 变 ,从 以前 小 心使 用
03 .mm通 孔 转 为 大 量 使 用 盲 孔 和 微 通 孔 , 尤其 在 高 密 度 应 用 场 合 ( 移 动 电 如
话 、计 算机 、各种板 卡和 I封 装 ) 宽 C 。高
比大干81 :且直径 小于 03 .mm的孔 已越来 图如前 图 1 示。 所
越 多 。传统 的人 工 目测( )n MV1 针床 在 线 测试 ( T检  ̄ I ) C 测因 “ 接触 受 限 ”( 电气 接触 受 限和 视 觉接 触 受 限) 所 制 , 已不 能完 全 适 应 当今 制造 技 术 发展 的需 要 。 在 P 上 通常 需进行 各种 尺寸 之 圆孔的钻 孔加 工 ,而加 CB 工 后 圆孔的几何 尺 寸及位 置将 影 响其与 I组 件及 其 它 C
动对 P B 行 尺 寸规 范 ,可输 入 需 要测 C 进 量 的 实际值 与公 差 ,经 过 分 析 、处理 和
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

光学自动检测系统在PCB板缺陷检测中的应用1 引言自动光学检测是印刷电路板生产线上的一种基于机器视觉的缺陷检测方式。

由于印刷电路板生产过程中会产生很多的缺陷,为保证生产的质量,印刷电路板的多个生产步骤中必须加入质量检测。

光学自动检测系统就是其中一种优秀的质量检测方法。

本文针对PCB制造过程中的缺陷,论述了一种自动光学检测系统。

第一部分描述了检测系统的背景,第二部分阐述了该系统的优缺点,第三部分介绍了该系统的各个组成部分,包括光学采集模块、运动控制模块、图像处理模块和数据处理模块,第四部分叙述了检测系统的算法。

第五部分对检测系统进行了总结。

2 检测系统的优缺点2.1 优点(1)提高了焊接点缺陷检测效率、缺陷定位效率。

(2)代替部分人工作业,降低成本。

(3)检测记录可自动存储、查看。

(4)自动筛选不合格品,提高准确率。

2.2 缺点(1)存在一定比例的漏测或误报警,还需要在后续的工序中增加功能检测。

(2)只能检测外观缺陷。

(3)无法对BGA等不可见焊点进行检测。

3 检测系统的组成部分系统硬件如图1所示:图1 AOI实物图3.1 光学采集模块主要由光源和相机组成,将PCB板焊接转换成图像进行处理。

3.2 运动控制模块主要由电机和控制部分组成,主要负责PCB板的入检、定位、出检等运动控制。

3.3 图像处理模块主要负责将收集的PCB板元件、焊点的图像通过识别算法,判断焊接质量。

3.4 数据处理模块对检测的数据进行保存存储,以便随时调阅、分析。

4 算法4.1 色彩数量化算法彩色PCB图像包含了丰富的信息。

若直接进行二值化,由于铜板上的不少部分因为色彩的微小波动而导致二值化结果出现了许多类似于欠腐蚀的缺陷,造成误检。

若将彩色图像直接转化为灰度图像,则转化后的灰度图像丢失了色彩信息,最直接的问题就是造成原本人眼可以区分的字符与铜板在灰度图像中变得难以区分。

因此,对于彩色PCB图像进行简单的二值化或者灰度转化是不可行的,需要对彩色图像进行图像预处理,比如彩色图像色彩数量化、彩色图像平滑、彩色图像分割、彩色图像去噪等。

4.2 色彩数量法在计算机图形学中,色彩数量化是指减少彩色图像中的色彩数量,并且要求产生的新图像与原图像尽量的接近。

色彩数量法可以保留彩色PCB图像有效信息的同时,减少绝大部分在原彩色图像中的干扰信息。

在本质上色彩数量化上可以视为向量数量化的一个子集(Vector Quantization)。

向量数量化的问题可以表述为:在N维空间中选取κ个向量,用这κ个向量来代表该空间中的M个向量。

这里κ≪M,并且选取的这κ个向量要保证总误差最小。

因此色彩数量化就是向量数量化在3维空间中的一个特例。

这个指的3维空间即色彩的RGB,HLS,CIE等空间。

色彩数量化的过程常常被分为以下四个步骤:(1)对原始的待处理图像采样,得到图像色彩的分布。

(2)根据得到的色彩分布建立图像的色彩索引(color map)。

(3)把原始图像上的所有像素映射为该像素在色彩索引中的值。

(4)根据映射后的结果得到色彩数量化后的图像。

在PCB图像处理时,待处理的PCB图像如果是同一生产线上的图像,那么其色彩空间的分布是稳定的,因为同一种PCB图像在颜色上不会有大的变化。

而且,如果PCB图像上因为缺陷而导致出现色彩的偏差,那么图片经过步骤1和步骤2处理后可能会把缺陷部分的色彩认为是主色彩,从而导致色彩数量化失败。

因此步骤1与步骤2在处理PCB图像时并不适用。

传统的色彩数量化方法中中值切割(Median Cut)是最有代表性的方法,其它的方法比如均一化(Uniform)、流行元素计算(Popularity)、八叉树法(Octree)等都有与其类似的特点。

中值切割法的前提是认为数量化后的图像中每种色彩索引所包含的像素点数量是一样的。

然后根据原始图像的色彩分布分割色彩空间,直到分割为κ个子空间,其中K为色彩索引的数量。

具体的算法如下:(1)在指定的色彩空间中找到容纳图像中所有颜色的最小长方体。

(2)在该长方体的最长轴上对包含的色彩根据其值排序。

(3)在排完序后数列中找到中位数,在中位数处把长方体分为两部分。

(4)重复上述的步骤,直到把空间分割成κ个子空间为止。

(5)最后κ个子空间中的色彩为其空间内所有像素的平均值。

4.3 细小缺陷的检测细小类缺陷的检测方法可以通过膨胀腐蚀法(Expansion-Contraction Method)检测。

膨胀和腐蚀是数字图像处理中形态学方法(Morphological Operations)}28]的两种核心操作。

膨胀(Dilation)是指让被操作的目标形态上扩大,这个过程中小孔可能会被填充完整,断的物件可能会被连接上。

腐蚀(Erosion)是指通过去除目标的边缘部分而达到收缩目标形态的效果。

这些操作都可以通过选取合适的结构元素来确定目标如何被膨胀和腐蚀。

膨胀处理的过程是通过指定一个结构元素E,并让这个结构元素E在待处理图像的像素上滑动,然后根据以下步骤确定是否需要膨胀该像素点:(l)如果原图像中与结构元素重合的区域没有与结构元素中同一值的像素点,那么该点像素保持不变,结构元素滑至下一个待处理像素。

(2)如果原图像中与结构元素重合的区域存在与结构元素中同一值的像素点,那么把该像素置为有效值(有效值与无效值可以预先指定,比如有效值为黑色,无效值为白色)。

腐蚀操作的处理过程与膨胀操作类似,也是指定一个结构元素,并让这个结构元素E在待处理图像的像素上滑动,然后根据以下步骤确定是否需要膨胀该像素点:(1)如果原图像中与结构元素重合的区域没有与结构元素中同一值的像素点,那么该点像素保持不变,结构元素滑至下一个待处理像素。

(2)如果原图像中与结构元素重合的区域存在与结构元素中不同值的像素点,那么把该像素置为无效值。

AOI算法中的膨胀腐蚀法是基于以上介绍的膨胀腐蚀操作的。

该算法的步骤如下:(1)选取合适的结构元素E。

(2)对输入的图像用结构元素E进行膨胀操作。

(3)对经过步骤2处理的结果再用结构元素E进行腐蚀操作。

(4)对上一步结果再用结构元素E进行腐蚀操作。

(5)在上一步结果上用结构元素E进行膨胀操作。

(6)把步骤5的结果与原始输入图像作差比较,得到的缺陷的检测结果。

4.4 大尺寸缺陷的检测大尺寸缺陷是指与正常的PCB元件相比尺寸类似或者更大的缺陷。

与细小类缺陷不同,非参考的AOI算法很难检测到大尺寸缺陷。

适合检测大尺寸缺陷的AOI算法主要是基于参考模板的AOI算法。

最早应用于工业检测的参考类AOI 算法是图像作差法。

即把待检测的图像与无缺陷的模板图像校准之后作差,然后在作差后的结果上做缺陷的分析。

图像校准分为如下几个步骤:(1)特征点检测。

(2)对应特征点的匹配。

(3)通过最小二乘法找到最佳旋转平移矩阵。

(4)对待检测图像进行旋转平移变化。

4.5 非尺寸相关缺陷的AOI算法4.5.1 色差类缺陷的检测色差类缺陷指在彩色PCB上特有的可以通过颜色上的差别检测的缺陷,如:字符缺印,杂物遮蔽,字符偏移等。

色差类缺陷检测方法是根据色彩上的比较来确定缺陷是否存在。

如果对整幅图像做色彩上的比较是无法判断是否存在缺陷的,因为其包含缺陷与否在整体的色彩直方图上几乎没有却别。

但是如果对只存在色差类缺陷的局部区域作直方图比较,变化将会十分明显。

因此,需要提取PCB上的元件,直接比较模板PCB元件与待检测PCB元件的色彩。

色差类缺陷AOI算法的步骤具体如下:(1)对模板进行色彩数量化。

(2)在模板上提取元件,得到各个元件的位置和尺寸。

(3)校准待检测的PCB图像。

(4)在待检测PCB图像上根据步骤2得到的元件位置和尺寸截取元件的局部图像。

(5)对每一个对应的元件进行色彩上的对比,确定是否存在缺陷。

4.5.2 圆孔类缺陷的检测圆孔是PCB上常见的一种元件,而且数量巨大。

一般通过机器学习的算法对缺陷检测分类检测。

PCB的圆孔类缺陷检测属于监督类的机器学习问题,即PCB缺陷检测的训练输入是预先标记完的是否带缺陷的样本。

监督类的分类器众多,有神经网络器、朴素贝叶斯分类器、逻辑回归分类器、支持向量机等。

4.5.3 其他缺陷的检测对于不属于上述缺陷类型的缺陷,如开路、鼠咬、毛刺、误腐蚀、非色差字符越陷等,一般采用基于分割算法的AOI算法。

该算法属于基于参考模板的AOI算法。

图像分割算法众多,比如分水岭算法((Morphological watersheds),Mean-Shift,Graph-Cut等。

其中Grab-Cut算法精度最高。

Grab-Cut是一种结合了Graph-Cut与统计模型的交互式图像分割算法,该算法在极有限的用户输入下即可以完成精细的图像分割。

其算法的主要思想源自于图论中的最大流最小割算法。

基于分割算法的AOI算法主要步骤如下:(1)待检测图像根据模板图像进行旋转与平移的校准。

(2)把待检测图像分割为铜板层与字符层。

(3)把待检测图像的铜板层与字符层和模板图像的铜板层与字符层分别作差比较。

(4)对上一步作差结果进行一些后处理,得到增强的检测结果。

5 结论PCB缺陷检测是PCB质量控制的重要手段,早期发现缺陷将避免把坏板送到随后的装配阶段,以减少次品对企业造成的经济损失。

自动光学检测能够避免生产出质量不合格的电路板,AIO设备具有广阔的市场前景,因此本文的研究在实际应用方面具有一定的参考价值。

结合实际采集到的PCB元器件图像,把对其进行的预处理、识别和匹配应用到PCB的常见缺陷检测中。

通过对检测速度因素的分析,提出了一种元器件快速检测顺序优化的算法,可以提高效率,满足实时性要求。

相关文档
最新文档