一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法及其检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法及其检测系统，包括图像采集装置和图像处理单元，首先采集一定数目的FPC样本图像，提取出铜线表面氧化缺陷ROI，人工标注氧化程度等级，分别选取出各氧化程度等级的铜线表面氧化缺陷ROI，作为训练样本；提取出各训练样本的颜色特征；将各训练样本的颜色特征输入DAG‑SVMS模型训练到DAG‑SVMS分类器；采集待检测的FPC样本图像，提取出铜线表面氧化缺陷ROI，作为测试样本；提取出测试样本的颜色特征，将测试样本的颜色特征输入至DAG‑SVMS分类器中，通过分类器确定出测试样本所属的氧化程度等级。本发明专利技术能够实现对FPC铜线表面氧化缺陷和氧化程度的精确检测。

FPC copper wire surface oxidation defect detection method and detection system

The invention discloses an oxidation FPC copper surface defect detection method and system, including image acquisition device and image processing unit, image acquisition, a certain number of FPC samples, extract the surface defects of ROI copper oxide, oxidation degree of manual annotation, were selected out of the surface defects of ROI copper oxide oxidation degree, as the training samples are extracted; the color feature of each training sample; each training sample color feature input DAG SVMS model to DAG training SVMS classifier; acquisition of the FPC sample image detection, extraction of copper oxide surface defects of ROI, as a test sample; to extract the color feature of test samples, the test input color feature to DAG SVMS classifier samples, the classifier determines the test samples of oxidation degree. The invention can realize the accurate detection of the oxidation defect and the oxidation degree of the FPC copper wire surface.

【技术实现步骤摘要】
一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法及其检测系统
本专利技术属于机器视觉表面缺陷检测
，特别涉及一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法及其检测系统。
技术介绍
FPC(柔性电路板，FlexiblePrintedCircuit)是一种在聚酰亚胺基材表面使用铜箔腐蚀形成线路的印刷线路板，具有重量轻、体积小、可弯曲、高可靠和方便安装等特点。它改变了传统的互连技术，实现了三维任意互连，能在三维立体空间内自由地移动及伸缩，形变自如，从而达到电子元件和印制板导线的一体化连接。FPC应用广泛，目前一部智能手机或平板电脑内所使用FPC的数量是8～10片；一台液晶显示器的用量约为2～4片，等离子显示器更是高达20片左右；FPC在高端电子产品中的用量比重也将越来越大，如军工产品、航空航天产品、医疗产品和汽车产品。但是，随着人们对电子产品微型化的要求，对FPC制造过程中质量和缺陷的控制越来越严格。铜线是FPC的基本组成部分，但由于铜在潮湿的空气中极易发生氧化变色，铜线的好坏直接影响着FPC的质量。因而铜线氧化检测对监控FPC制造质量有着重要的意义。目前，工厂对FPC铜线表面氧化缺陷及其氧化程度的检测，主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，步骤如下：S1、首先采集一定数目的FPC样本图像，然后人工提取出这些FPC样本图像的铜线表面氧化缺陷ROI，同时人为的标记上述提取的铜线表面氧化缺陷ROI所属氧化程度等级；针对于每个氧化程度等级，分别选取出一定数目的属于该氧化程度等级的铜线表面氧化缺陷ROI，作为该氧化程度等级的训练样本，获取到训练样本集；S2、针对于各训练样本，分别基于RGB颜色空间、HSI颜色空间与分块策略获取到各训练样本的颜色特征；其中获取到的训练样本的颜色特征包括RGB颜色空间特征、HSI颜色空间特征以及氧化代表色和氧化代表色分布概率；S3、分别将步骤S2获取到的属于各氧...

【技术特征摘要】
1.一种FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，步骤如下：S1、首先采集一定数目的FPC样本图像，然后人工提取出这些FPC样本图像的铜线表面氧化缺陷ROI，同时人为的标记上述提取的铜线表面氧化缺陷ROI所属氧化程度等级；针对于每个氧化程度等级，分别选取出一定数目的属于该氧化程度等级的铜线表面氧化缺陷ROI，作为该氧化程度等级的训练样本，获取到训练样本集；S2、针对于各训练样本，分别基于RGB颜色空间、HSI颜色空间与分块策略获取到各训练样本的颜色特征；其中获取到的训练样本的颜色特征包括RGB颜色空间特征、HSI颜色空间特征以及氧化代表色和氧化代表色分布概率；S3、分别将步骤S2获取到的属于各氧化程度等级的各训练样本对应的颜色特征作为DAG-SVMS模型的输入，根据一对一多分类原则对DAG-SVMS模型进行训练，得到DAG-SVMS分类器；S4、采集待检测的FPC样本图像，然后通过图像分割方法提取出其中的铜线表面氧化缺陷ROI，作为测试样本；S5、针对于各测试样本，分别基于RGB颜色空间、HSI颜色空间与分块策略获取到各测试样本的颜色特征；其中获取到的测试样本的颜色特征包括RGB颜色空间特征、HSI颜色空间特征以及氧化代表色和氧化代表色分布概率；S6、将步骤S5中获取到的测试样本的颜色特征输入至DAG-SVMS分类器中，通过DAG-SVMS分类器最终确定出测试样本所属的氧化程度等级。2.根据权利要求1所述的FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，步骤S3中训练得到的DAG-SVMS分类器包括k(k-1)/2个SVM子分类器，k为FPC样本图像中铜线表面氧化缺陷ROI的氧化程度等级总数；其中每两类氧化程度等级中对应的训练样本训练得到一个SVM子分类器。3.根据权利要求1所述的FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S2和S5中，针对于训练样本和测试样本，获取到其颜色特征中的RGB颜色空间特征的具体过程如下：Sa、首先针对于作为训练样本和测试样本的铜线表面氧化缺陷ROI，获取到RGB颜色直方图，根据RGB颜色直方图计算出铜线表面氧化缺陷ROI在RGB颜色空间的颜色距：其中μi为RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的一阶矩特征，表示在颜色通道i分量上的均值；σi为RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的二阶矩特征，表示在颜色通道i分量上的方差；P(i,j)表示RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI第j个像素在颜色通道i分量上的亮度值，N表示铜线表面氧化缺陷ROI的像素个数；其中RGB颜色空间，当i＝1时，颜色通道i对应为颜色通道R；当i＝2时，颜色通道i对应为颜色通道G；当i＝3时，颜色通道i对应为颜色通道B；Sb、根据步骤Sa中得到的铜线表面氧化缺陷ROI在各颜色通道分量上的一阶矩特征，通过RGB分量均值加权的方式来描述RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征，并将其归一化，得到：其中ωi为RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的权重；μ为RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征；Sc、根据上述求取的RGB颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征μ以及铜线表面氧化缺陷ROI在各颜色通道分量上的二阶矩特征σ1、σ2和σ3构建得到RGB颜色空间特征为：{μ、σ1、σ2、σ3}。4.根据权利要求1所述的FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S2和S5中，针对于训练样本和测试样本，获取到其颜色特征中的HSI颜色空间特征的具体过程如下：Sd、针对于作为训练样本和测试样本的铜线表面氧化缺陷ROI，将其从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间，其中利用的转换公式如下：其中H、S和I分别为HSI颜色空间中的色调、饱和度和亮度；R、G和B分别为RGB颜色空间的红、绿、蓝三个颜色通道分量；Se、针对于作为训练样本和测试样本的铜线表面氧化缺陷ROI，当通过步骤Sd从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间后，获取到HSI颜色直方图，并且对HSI颜色直方图中的H分量进行翻转，然后根据H分量翻转后的HSI颜色直方图计算铜线表面氧化缺陷ROI在HSI颜色空间的颜色矩：其中μ′i为HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的一阶矩特征，表示在颜色通道i分量上的均值；σ′i为HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的二阶矩特征，表示在颜色通道i分量上的方差；P′(i,j)表示HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI第j个像素在颜色通道i分量上的亮度值，N表示铜线表面氧化缺陷ROI的像素总数；其中HSI颜色空间，当i＝1时，颜色通道i对应为颜色通道H；当i＝2时，颜色通道i对应为颜色通道S；Sf、根据步骤Se中得到的铜线表面氧化缺陷ROI在各颜色通道分量上的一阶矩特征，通过HS分量均值加权的方式来描述HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征，并将其归一化，得到：其中ω′i为HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI在颜色通道i分量上的权重；μ′为HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征；Sj、根据上述求取的HSI颜色空间铜线表面氧化缺陷ROI的一阶矩加权和特征μ′以及铜线表面氧化缺陷ROI在各颜色通道分量上的二阶矩特征σ′1和σ′2构建得到HSI颜色空间特征为：{μ′、σ′1、σ′2}。5.根据权利要求1所述的FPC铜线表面氧化缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S2和S5中，针对于训练样...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗家祥，李璐，胡跃明，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44