一种电子元器件外观图像采集装置及其采集方法制造方法及图纸

一种电子元器件外观图像采集装置，它包括四个单元：分别是两个硬件单元：图像采集单元、运动控制单元，以及两个软件单元：图像处理单元、信息管理单元；该装置的采集方法，包括以下步骤：1.电子元器件高度测量；2.电子元器件长宽测量；3.电子元器件斜侧图像采集；4.电子元器件端面图像采集；5.电子元器件侧面图像采集。通过以上步骤，配合本发明专利技术提供的电子元器件外观采集装置，首先进行电子元器件的尺寸测量，然后根据尺寸信息自动化走位，实现了对不同尺寸电子元器件的高分辨率、自动化采集，对同型号不同批次电子元器件的标准化采集。

An electronic device appearance image acquisition device and its acquisition method

An electronic component appearance image acquisition device, which comprises four units: are two hardware units: image acquisition unit, motion control unit, and two software units: image processing unit, information management unit; the acquisition method of the device, which comprises the following steps: 1. electronic components height measurement; electronic components 2. the length and width measurement; 3. electronic components oblique image acquisition; 4. electronic components end image acquisition; 5. electronic components side image acquisition. Through the above steps, with electronic components provided by the invention appearance acquisition device, the first measurement of electronic components, and then according to the size of the information automation positioning, to achieve a high resolution, automatic acquisition of different sizes of electronic components, standard collection of different batches of the same type of electronic components.

【技术实现步骤摘要】
一种电子元器件外观图像采集装置及其采集方法(一)
本专利技术涉及一种电子元器件外观图像采集装置及其采集方法，属于电子电器及信息处理
(二)
技术介绍
随着信息化时代的持续发展，各个领域都在不断创新，这也给电子行业带来了巨大的市场需求和发展空间，并推动了电子元器件产业的快速发展。但是随着电子元器件的数量、品种大幅度增加，也对其检测工作造成了困难。对电子元器件的外观检测，是检测工作的第一流程。为了提高对外观检测工作的稳定性、可追溯性，通常需要采集电子元器件外观图像。常规的方法是通过人工手持拍摄器材来采集图像，但是人工拍摄中存在以下问题：第一，由于分批订购电子元器件，质检操作员很难保证以同样的放大倍数、拍摄角度、光源亮度等拍摄参数来采集同型号不同批次电子元器件的图像，这样可能会导致前后图像上的差异，影响检测工作的进展，造成不必要的工作量浪费。第二，由于电子元器件的在尺寸上存在差异，比如尺寸较大的模块器件和尺寸较小的表贴器件相差十几倍，受限于拍摄器材的限制，往往很难满足适应不同尺寸的拍摄需求。在采集大尺寸电子元器件图像时，需要降低放大倍数以增大观察视场，使目标充满整个视野，但同时也降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子元器件外观图像采集装置，其特征在于：它包括三个单元：分别是两个硬件单元：图像采集单元、运动控制单元，以及一个软件单元：主控制单元；所述的图像采集单元接收来自主控制单元的同型号电子元器件的拍摄参数，以保证同型号不同批次的电子元器件前后图像采集的一致性；图像采集单元将低分辨率电子元器件图像传递给主控制单元进行尺寸信息计算，将多张高分辨率的大尺寸电子元器件局部图像传递给主控制单元进行图像拼接操作，将低分辨率斜侧图像、高分辨率小尺寸电子元器件图像、拍摄参数传递给主控制单元进行数据管理；所述的运动控制单元接收来自主控制单元计算得到的电子元器件尺寸信息，根据尺寸信息将电子元器件移动到图像采集单元的...

【技术特征摘要】
1.一种电子元器件外观图像采集装置，其特征在于：它包括三个单元：分别是两个硬件单元：图像采集单元、运动控制单元，以及一个软件单元：主控制单元；所述的图像采集单元接收来自主控制单元的同型号电子元器件的拍摄参数，以保证同型号不同批次的电子元器件前后图像采集的一致性；图像采集单元将低分辨率电子元器件图像传递给主控制单元进行尺寸信息计算，将多张高分辨率的大尺寸电子元器件局部图像传递给主控制单元进行图像拼接操作，将低分辨率斜侧图像、高分辨率小尺寸电子元器件图像、拍摄参数传递给主控制单元进行数据管理；所述的运动控制单元接收来自主控制单元计算得到的电子元器件尺寸信息，根据尺寸信息将电子元器件移动到图像采集单元的拍照位置，根据尺寸信息判断是否需要拼接采集、拼接采集的走位模式、旋转采集的走位模式；所述的主控制单元接收来自图像处理单元传递的图像和拍摄参数并进行相应处理，包括对低分辨率电子元器件图像进行尺寸计算操作，对高分辨率大尺寸电子元器件局部图像进行图像拼接操作；主控制单元将同型号器件的拍摄参数传递给图像采集单元实现同型号电子元器件前后图像的标准化采集；主控制单元将计算得到的尺寸信息传递给运动控制单元实现自动走位采集；主控制单元实现对图像、拍摄参数、尺寸信息、文字信息的数据管理；其中，图像采集单元和主控制单元之间，运动控制单元和主控制单元之间，通过有线方式进行连接，以保证数据的有效传输；综上，本发明的电子元器件外观图像采集置的基本结构是主控制单元对图像采集单元采集的低分辨率图像进行图像处理，将获取的尺寸信息传递给运动控制单元实现自动走位采集，主控制单元将同型号电子元器件的参数传递给图像采集单元以实现标准化采集，主控制单元对图像采集单元采集的高分辨率局部图像进行图像拼接操作实现兼顾高分辨率和大视场采集；上述三个单元的结构组成情况详述如下：(1)所述的图像采集单元包括五个成像模块，分别是两个测量模块：高度测量模块、长宽测量模块，以及三个采集模块：斜侧图像采集模块、端面图像采集模块、侧面图像采集模块；其中高度测量模块光路中心轴线、长宽测量模块光路中心轴线、斜侧图像采集模块光路中心轴线在同一竖直平面内，高度测量模块光路中心轴线、长宽测量模块光路中心轴线、斜侧图像采集模块光路中心轴线的交点为测量点即A点，电子元器件处于测量点时，高度测量模块、长宽测量模块、斜侧图像采集模块工作；端面图像采集模块光路中心轴线、侧面图像采集模块光路中心轴线在同一竖直平面内，端面图像采集模块光路中心轴线与侧面图像采集模块光路中心轴线的交点为采集点即B点，电子元器件处于采集点时，端面图像采集模块、侧面图像采集模块工作；该高度测量模块用于采集低分辨率电子元器件侧面图像，传递给主控制单元计算高度尺寸；其结构组成包括一个千兆网接口的CMOS工业相机(101)，一个普通工业镜头(102)，一个环形白色光源(103)；该模块的光路中心轴线与水平线的夹角为0°；该CMOS工业相机(101)的分辨率为500万像素，因为高度测量模块所获取的侧面图像仅用于高度测量过程的输入，不是最终输出的侧面图像，所以选用集成度高、制造成本相对较低的CMOS工业相机；该普通工业镜头(102)的分辨率为500万像素，考虑到图像投影测量尺寸的适用性，测量模块所获取的图像中需包含完整目标物体，而电子元器件的尺寸差异大，针对不同尺寸去选择相应镜头的可操作性太低，所以选择镜头的视场大于常见电子元器件的最大尺寸，即选择大视场、低空间分辨率的普通工业镜头；该环形白色光源(103)选用CCSHPR系列的环形面光源，该光源采用高亮度LED和独特的照射结构，实现了高亮度的均匀扩散光照射；该长宽测量模块用于采集低分辨率电子元器件端面图像，传递给主控制单元计算长宽尺寸；其结构组成包括一个千兆网接口的CMOS工业相机(201)，一个普通工业镜头(202)，一个环形白色光源(203)；该模块的光路中心轴线与水平线的夹角为90°；该CMOS数字相机(201)的分辨率为500万像素，因为长宽测量模块所获取的侧面图像仅用于长宽测量过程的输入，不是最终输出的端面图像，所以选用集成度高、制造成本相对低的CMOS工业相机；该普通工业镜头(202)的分辨率为500万像素，选用需求同高度测量模块的工业镜头(102)；该环形白色光源(203)的选用需求同高度测量模块的环形白色光源(103)；该斜侧图像采集模块用于采集低分辨率电子元器件斜侧图像，传递给主控制单元进行电子元器件信息的标准化管理；其结构组成包括一个千兆网接口的CCD数字相机(301)，一个普通镜头(302)；该模块的光路中心轴线与水平线的夹角为45°；该CCD工业相机(301)的分辨率为500万像素，因为斜侧图像采集模块所获取的图像为最终输出的电子元器件斜侧图像，所以选用成像质量高、抗噪能力强的CCD工业相机；该普通工业镜头(302)的分辨率为500万像素，因为斜侧图像的采集过程需要进行360°旋转，考虑到此采集过程的可操作性，所以选择大视场、低空间分辨率的普通工业镜头；该端面图像采集模块用于采集高分辨率电子元器件端面图像，传递给主控制单元进行电子元器件信息的标准化管理，及传递给主控制单元进行图像拼接；其组成结构包括一个千兆网接口的CCD工业相机(401)，一个远心工业镜头(402)，一套由发出同轴白色光的同轴光源(403)及发出环形蓝色光的环形光源(404)构成的组合光源，端面图像采集模块的光路中心轴线与水平线的夹角为90°；该CCD工业相机(401)的分辨率为500万像素，因为端面图像采集模块所获取的图像及经过拼接处理后的图像为最终输出的电子元器件端面图像，所以选用成像质量高、抗噪能力强的CCD相机；该远心工业镜头(402)的分辨率为500万像素，因为需要保证同型号不同批次电子元器件前后图像采集的放大倍数的一致性，选择放大倍数恒定、成像畸变小的远心镜头；该同轴白色光源(403)选用RseeP-COL系列的同轴白色光源，该光源能发出高强度均匀平行光，凸显目标物体的表面不平整度；该环形蓝色光源(404)选用CCSHPR系列的环形面光源，因为电子元器件的端面中包含众多信息，端面检测是外观检测的重点，所以采用该蓝色光源补充照明采集图像，来从图像中获取更多的信息；该环形蓝色光源置于同轴白色光源的正下方，两种光源轴线重合；该侧面图像采集模块包括一个千兆网接口的CCD工业相机(501)，一个远心工业镜头...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云贺，王珂，陈俊彰，梁继远，宋志超，李旭红，敬毅超，阎昕，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11