电路板中带极性电子元器件的自动检查方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电路板中带极性电子元器件的自动检查方法及装置，该方法步骤为：S1.获取待检查电路板的图像；S2.获取待检查元器件预设定位图像模板，并在步骤S1获取的图像中进行匹配搜索，定位到待检查元器件的安装位置；S3.根据定位到的安装位置获取待检查元器件的目标图像；获取待检查元器件对应的预设标准图像模板，将待检查元器件的目标图像与预设标准图像模板进行匹配，根据匹配结果判断待检查元器件是否安装以及极性安装状态；该装置包括图像获取模块、元件定位模块以及安装检查模块。本发明专利技术能够实现多种带有极性元器件的自动检查，且具有实现方法简单、检查成本低、检查效率及精度高、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】
电路板中带极性电子元器件的自动检查方法及装置
本专利技术涉及电子元器件安装检查
，尤其涉及一种电路板中带极性电子元器件的自动检查方法及装置。
技术介绍
电路板中电子元器件都是按照特定位置、极性方向进行安装，一块电路板中通常安装有不同类型多种规格的电子元器件，在电路板安装好电子元器件后、正常使用前，通常需要对电路板中各电子元器件进行安装检查，以验证安装是否正确，尤其是进行电子元器件的极性检查，若极性安装错误，会导致电路板无法正常工作。对电路板中电子元器件的安装检查，目前通常都是采用人工逐个检查的方式，但是电子元器件的数量众多，所需执行的检查项点非常多，且电子元器件的体积通常较小，人工检查一块电路板的时间需要长达2-5分钟，检查效率低、所需的时间长，因而实际很难进行大批量检查，采用人工检查的方式还极易发生漏检等问题。机器视觉即是使用机器来代替人眼来做测量和判断，机器视觉系统通过机器视觉产品(如图像采集装置)，获取产品的最原始图像，由图像处理系统根据图像信息进行判断。采用机器视觉进行自动检查，不但可以检提高检查效率和精度，还可以方便的获取检查结果，实现与各类生产数据库的连接，提高产品可追溯性，但是目前还未有利用机器视觉能够实现电路板中多种不同类型电子元器件检查的解决方案。有从业者提出使用机器视觉技术实现特定电子元器件的极性检查，如二极管的极性检查，通常是通过采集二极管的检测图像，再由二极管的图像中浅色环的位置信息识别出二极管的极性，即利用二极管负极色环特性实现二极管极性的自动检查，但是该类方法存在以下问题：(1)该类方法仅能够实现特定类型电子元器件的检查，而电路板中包括二极管、电容器、带有极性的IC芯片等多种带极性的电子元器件，上述方法所适用的自动检查范围小；(2)由于是针对特定电子元器件的检查，上述方法通常是首先人工确定电子元器件的位置，再对元器件进行图像采集，而在电路板中所需检查的电子元件器众多，采样上述方法对整个电路板中各电子元器件进行检测时，检测效率仍然不高，且无法实现整个电路板中对多个带极性电子元器件的自动检查。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种能够实现不同电子元器件极性的自动检查，且实现方法简单、检查成本低、检查效率及精度高、适用范围广的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法及装置。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，步骤为：S1.图像获取：获取待检查电路板的图像；S2.元件定位：获取待检查元器件用于安装位置定位的预设定位图像模板，并在所述步骤S1获取的图像中进行匹配搜索，定位到待检查元器件在所述待检查电路板的图像中的安装位置；S3.安装检查：根据定位到的所述安装位置从所述待检查电路板的图像中获取待检查元器件的目标图像；获取待检查元器件对应的预设标准图像模板，将待检查元器件的目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，根据匹配结果判断待检查元器件是否安装以及极性安装状态。作为本专利技术方法的进一步改进：所述预设定位图像模板具体为预先由电路板中待检查元器件附近的特征信息建立得到的特征图像模板；所述步骤S2中使用所述特征图像模板进行匹配搜索，以定位到待检查元器件在所述待检查电路板的图像中的相对安装位置。作为本专利技术方法的进一步改进：所述特征信息包括印刷字符信息和/或通孔信息。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S2中若待检查元器件为电容器，定位到待检查电容器的相对安装位置后，还包括定位电容器的圆心的步骤。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S3中若待检查元器件为电容器，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，若所述目标图像中位于待检查电容器两侧区域的灰度值分布状态与所述预设标准图像模板一致，则判定待检查电容器已安装且极性安装正确。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S3中若待检查元器件为二极管，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行灰度匹配，以搜索二极管中负极色环特征，若搜索到匹配的负极色环特征且数量为1，则判定已安装且极性安装正确。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S3中若待检查元器件为带极性的IC芯片，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行模式匹配，得到模式匹配结果以及待检查IC芯片的安装角度信息，若所述模式匹配结果、所述安装角度信息满足预设条件，则判定待检查IC芯片已安装且安装的角度正确。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S1的具体步骤为：将目标电路板置于封闭的检查箱体内，打开检查光源后进行图像采集，获取得到待检查电路板的图像。一种电路板中带极性电子元器件的自动检查装置，包括：图像获取模块，用于获取待检查电路板的图像；元件定位模块，用于获取待检查元器件用于安装位置定位的预设定位图像模板，并在所述图像获取模块获取的图像中进行匹配搜索，定位到待检查元器件在所述图像中的目标位置；安装检查模块，用于根据定位到的所述安装位置从所述待检查电路板的图像中获取待检查元器件的目标图像；获取待检查元器件对应的预设标准图像模板，将待检查元器件的目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，根据匹配结果判断待检查元器件是否安装以及极性安装状态。作为本专利技术装置的进一步改进：所述安装检查模块包括元件类型判别单元以及分别与所述元件类型判别单元连接的电容器检查单元、二极管检查单元以及IC芯片检查单元，所述元件类型判别单元判断待检查元器件的类型，若为电容器，启动所述电容器检查单元，若为二极管，启动所述二极管检查单元，若为IC芯片，启动所述IC芯片检查单元。作为本专利技术装置的进一步改进：所述电容器检查单元具体将所述目标图像与所述标准图像模板进行匹配，若所述目标图像中位于待检查电容器两侧区域的灰度值分布状态与所述标准图像模板一致，则判定待检查电容器已安装且极性安装正确。作为本专利技术装置的进一步改进：所述二极管检查单元具体将所述目标图像与所述标准图像模板进行灰度匹配，以搜索二极管中负极色环特征，若搜索到匹配的负极色环特征且数量为1，则判定已安装且极性安装正确。作为本专利技术装置的进一步改进：所述IC芯片检查单元具体将所述目标图像与所述标准图像模板进行模式匹配，得到模式匹配结果以及待检查IC芯片的安装角度信息，若所述模式匹配结果、所述安装角度信息满足预设条件，则判定待检查IC芯片已安装且安装的角度正确。作为本专利技术装置的进一步改进：还包括壳体，所述图像获取模块置于所述壳体内形成封闭检查区域，所述壳体上还设置有用于承载待检查电路板的载具台以及移动导轨，所述载具台通过所述移动导轨移动至所述图像获取模块的检查区域。作为本专利技术装置的进一步改进：所述壳体上还设置有交互显示屏，用于接收控制数据以及显示检查结果。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1)本专利技术通过使用视觉检查实现电路板中二极管、电容器以及带有极性IC芯片多种电子元器件的自动安装检查，适用范围广、自动化程度高，可以大大提高检查效率以及检查精度，避免漏检的情况，同时基于自动检查能够方便的存储数据并形成结构化数据库，便于实现全面的质量统计分析，提高产品可追溯性；2)本专利技术通过为每个元器件设定不同的定位模板，每个元器件都具有独立的定位基准，无需人工参与即可实现多个元器件的自动检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于步骤为：S1.图像获取：获取待检查电路板的图像；S2.元件定位：获取待检查元器件用于安装位置定位的预设定位图像模板，并在所述步骤S1获取的图像中进行匹配搜索，定位到待检查元器件在所述待检查电路板的图像中的安装位置；S3.安装检查：根据定位到的所述安装位置从所述待检查电路板的图像中获取待检查元器件的目标图像；获取待检查元器件对应的预设标准图像模板，将待检查元器件的目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，根据匹配结果判断待检查元器件是否安装以及极性安装状态。

【技术特征摘要】
1.一种电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于步骤为：S1.图像获取：获取待检查电路板的图像；S2.元件定位：获取待检查元器件用于安装位置定位的预设定位图像模板，并在所述步骤S1获取的图像中进行匹配搜索，定位到待检查元器件在所述待检查电路板的图像中的安装位置；S3.安装检查：根据定位到的所述安装位置从所述待检查电路板的图像中获取待检查元器件的目标图像；获取待检查元器件对应的预设标准图像模板，将待检查元器件的目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，根据匹配结果判断待检查元器件是否安装以及极性安装状态。2.根据权利要求1所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述预设定位图像模板具体为预先由电路板中待检查元器件附近的特征信息建立得到的特征图像模板；所述步骤S2中使用所述特征图像模板进行匹配搜索，以定位到待检查元器件在所述待检查电路板的图像中的相对安装位置。3.根据权利要求2所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述特征信息包括印刷字符信息和/或通孔信息。4.根据权利要求3所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述步骤S2中若待检查元器件为电容器，定位到待检查电容器的相对安装位置后，还包括定位电容器的圆心的步骤。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述步骤S3中若待检查元器件为电容器，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行匹配，若所述目标图像中位于待检查电容器两侧区域的灰度值分布状态与所述预设标准图像模板一致，则判定待检查电容器已安装且极性安装正确。6.根据权利要求1～4中任意一项所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述步骤S3中若待检查元器件为二极管，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行灰度匹配，以搜索二极管中负极色环特征，若搜索到匹配的负极色环特征且数量为1，则判定已安装且极性安装正确。7.根据权利要求1～4中任意一项所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于：所述步骤S3中若待检查元器件为带极性的IC芯片，具体将所述目标图像与所述预设标准图像模板进行模式匹配，得到模式匹配结果以及待检查IC芯片的安装角度信息，若所述模式匹配结果、所述安装角度信息满足预设条件，则判定待检查IC芯片已安装且安装的角度正确。8.根据权利要求1～4中任意一项所述的电路板中带极性电子元器件的自动检查方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：将目标电路板置于封闭的检查...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓，谢明明，龙敏浩，颜楚强，田方斌，方奇，刘浩，汤家师，汪谢丹，孙磊，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43