PCB板标注印刷质量检测方法技术

本发明专利技术公开一种PCB板标注印刷质量检测方法，通过计算待测PCB板与标准PCB板的相似度，确定PCB板的丝印质量好坏。相似度计算是通过计算二者的二值图Hash矩阵的Hamming距离来实现。包括：获取PCB板图像；图像滤波，获得滤波后的图像；灰度化获得校正滤波后的图像，获得校正后图像；边缘检测，获得PCB匹配区域子图像；采用逼近算法计算二值化阈值；二值化；计算Hash矩阵；计算待测PCB板与标准PCB板Hash矩阵的Hamming距离；计算相似度，最终确定丝印质量。本发明专利技术技术方案提高PCB丝印质量检测的效率和准确率，避免背景颜色与不同亮度对识别结果的影响。

PCB board marking printing quality detection method

The invention discloses a PCB plate marking printing quality detection method, and determines the quality of the screen printing of the PCB board by calculating the similarity between the PCB plate to be measured and the standard PCB board. The similarity calculation is realized by calculating the Hamming distance of the Hash matrix of the two value diagram of the two. The PCB board comprises: acquiring image; image filtering, image filtering; gray image correction obtained after filtering, get the corrected image; edge detection, PCB, sub image; the approach to calculate the binarization threshold; binarization; Hash matrix calculation; calculating and PCB board standard PCB board Hash matrix Hamming distance; similarity calculation, and ultimately determine the quality of printing. The technical scheme of the invention improves the efficiency and accuracy of the quality detection of PCB screen printing, and avoids the influence of background color and different brightness on the recognition results.

【技术实现步骤摘要】
PCB板标注印刷质量检测方法
本专利技术涉及光学检测
，具体涉及一种PCB板标注印刷质量检测方法。
技术介绍
在PCB板生产过程中，需要在PCB板上相应位置印制对应元器件轮廓、名称、极性等标注信息，为PCB板的使用者提供指示。该过程采用丝网印刷工艺，又称为丝印工艺。在印刷过程中，不可避免出现印刷不合格的情况，主要包括跳印，砂眼，未显影，线宽太细，漏印，乳剂脱落等。现有的PCB字符标注印刷质量检测多采用人工检测或根据待测PCB板的彩色图与标准视图进行匹配，从而识别出印刷缺陷。采用人工识别会存在识别效率低、主观性强等问题，而采用视图匹配的方法，运算量大实时性低，同时受光照强度影响较大，而且PCB板的背景颜色会对识别过程产生严重的干扰，识别准确度和稳定性不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有PCB板标注印刷质量检测方法存效率低和别准确度不高的问题，提供一种PCB板标注印刷质量检测方法，其能提高检测的效率和准确率。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：PCB板标注印刷质量检测方法，包括以下步骤：步骤1.挑选没有丝印缺陷的PCB板作为标准PCB板，作为质量检测模板；获取标准PCB板图像，并对标准PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到标准PCB的Hash矩阵；步骤2.获取待测PCB板图像，并对待测PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到待测PCB的Hash矩阵；步骤3.根据标准PCB板的Hash矩阵和待测PCB板的Hash矩阵，计算待测PCB与标准PCB的汉明距离；步骤4.将待测PCB与标准PCB的汉明距离作为待测PCB是否达标的依据，即将待测PCB与标准PCB的汉明距离与设定的相似度阈值进行比较：如果待测PCB与标准PCB的汉明距离小于等于相似阈值，则待测PCB与标准PCB相似度达到要求，丝印质量达标；否则，待测PCB与标准PCB相似度未达要求，丝印质量不达标。上述步骤1的具体子步骤如下：步骤1.1.获得标准PCB板图像；步骤1.2.对标准PCB板图像进行预处理，获得标准PCB板图像的色调和饱和度信息；步骤1.3.分别对标准PCB板图像的色调和饱和度信息进行二值化阈值处理，获得色调和饱和度的二值化阈值；步骤1.4.分别利用色调和饱和度信息的二值化阈值，去二值化标准PCB板图像，得到标准PCB的色调和饱和度二值图像；步骤1.5.对标准PCB的色调二值图像和标准PCB的饱和度二值图像进行逻辑或操作，获得标准PCB二值图；步骤1.6.利用标准PCB二值图去计算标准PCB二值图的Hash矩阵，并保存标准PCB板图像的Hash矩阵。上述步骤1.3中，对标准PCB板图像的色调信息进行二值化阈值处理，获得色调二值化阈值的过程如下：步骤1.3.1-1.计算标准PCB板图像的直方图，获得直方图色调的最大值，并将其作为当前设定阈值TH；步骤1.3.2-1.利用当前设定阈值TH去二值化标准PCB板图像信息，获得色调二值图像，并据此绘制所述色调二值图像的连通区域；步骤1.3.3-1.根据所绘制的连通区域获得标准PCB板图像对应子区域，并计算标准PCB板图像对应子区域内对应的色调均值H；步骤1.3.4-1.根据当前设定阈值TH和色调均值H，计算色调差值ΔTH：ΔTH＝H-TH步骤1.3.5-1.将色调差值ΔTH与预设的色调差值阈值δH进行比较：如果ΔTH<δH，则将当前设定阈值TH作为所求标准PCB板的色调二值化阈值；否则，将当前设定阈值TH更新为TH-aH×ΔTH，其中aH为预设的第一色调权值，并返回步骤1.3.2-1；步骤1.3.6-1.根据所绘制的连通区域计算标准PCB板的色调二值图像连通区域面积C0H，并将其与标准PCB板的色调二值化阈值一并保存。上述步骤1.3中，对标准PCB板图像的饱和度信息进行二值化阈值处理，获得饱和度二值化阈值的过程如下：步骤1.3.1-2.计算标准PCB板图像的直方图，获得直方图饱和度的最大值，并将其作为当前设定阈值TS；步骤1.3.2-2.利用当前设定阈值TS去二值化标准PCB板图像信息，获得饱和度二值图像，并据此绘制所述饱和度二值图像的连通区域；步骤1.3.3-2.根据所绘制的连通区域获得标准PCB板图像对应子区域，并计算标准PCB板图像对应子区域内对应的饱和度均值S；步骤1.3.4-2.根据当前设定阈值TS和饱和度均值S，计算饱和度差值ΔTS：ΔTS＝S-TS步骤1.3.5-2.将饱和度差值ΔTS与预设的饱和度差值阈值δS进行比较：如果ΔTS<δS，则将当前设定阈值TS作为所求标准PCB板的饱和度二值化阈值；否则，将当前设定阈值TS更新为TS-aS×ΔTS，其中aS为预设的第一饱和度权值，并返回步骤1.3.2-2；步骤1.3.6-2.根据所绘制的连通区域计算标准PCB板的饱和度二值图像连通区域面积C0S，并将其与标准PCB板的饱和度二值化阈值一并保存。上述步骤2的具体子步骤如下：步骤2.1.获得待测PCB板图像；步骤2.2.对待测PCB板图像进行预处理，获得待测PCB板图像的色调和饱和度信息；步骤2.3.分别对待测PCB板图像的色调和饱和度信息进行二值化阈值处理，获得色调和饱和度的二值化阈值；步骤2.4.分别利用基于色调和饱和度信息的二值化阈值，去二值化待测PCB板图像，得到待测PCB的色调和饱和度二值图像；步骤2.5.对待测PCB的色调二值图像和待测PCB的饱和度二值图像进行逻辑或操作，获得待测PCB二值图；步骤2.6.利用待测PCB二值图去计算待测PCB二值图的Hash矩阵。上述步骤2.3中，对待测PCB板图像的进行色调二值化阈值处理，获得色调二值化阈值的过程如下：步骤2.3.1-1.读取标准PCB板的色调二值化阈值和色调二值图像连通区域面积C0H，并将标准PCB板的色调二值化阈值作为当前阈值T′H；步骤2.3.2-1.利用当前设定阈值T′H去二值化待测PCB板图像信息，获得二值图像，并据此绘制所述二值图像的连通区域；步骤2.3.3-1.根据绘制的待测PCB板二值图像的连通区域，计算待测PCB板的二值图像连通区域面积C1H；步骤2.3.4-1.根据标准PCB板的二值图像连通区域面积C0H和待测PCB板的二值图像连通区域面积C1H，计算色调面积差值ΔCH：ΔCH＝C1H-C0H步骤2.3.5-1.将色调面积差值ΔCH与预设的色调面积阈值ψH进行比较：如果ΔCH<ψH，则将当前设定阈值T′H作为所求待测PCB板的色调二值化阈值；否则，将当前设定阈值T′H更新为其中bH为预设的第二色调权值，并返回步骤2.3.2-1。上述步骤2.3中，对待测PCB板图像的饱和度进行二值化阈值处理，获得饱和度二值化阈值的过程如下：步骤2.3.1-2.读取标准PCB板的饱和度二值化阈值和饱和度二值图像连通区域面积C0S，并将标准PCB板的饱和度二值化阈值作为当前设定阈值T′S；步骤2.3.2-2.利用当前设定阈值T′S去二值化待测PCB板图像信息，获得二值图像，并据此绘制所述二值图像的连通区域；步骤2.3.3-2.根据绘制的待测PCB板二值图像的连通区域，计算待测PCB板的二值图像连通区域面积C1S；步骤2.3.4-2.根据标准P本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCB板标注印刷质量检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1.挑选没有丝印缺陷的PCB板作为标准PCB板，作为质量检测模板；获取标准PCB板图像，并对标准PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到标准PCB的Hash矩阵；步骤2.获取待测PCB板图像，并对待测PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到待测PCB的Hash矩阵；步骤3.根据标准PCB板的Hash矩阵和待测PCB板的Hash矩阵，计算待测PCB与标准PCB的汉明距离；步骤4.将待测PCB与标准PCB的汉明距离作为待测PCB是否达标的依据，即将待测PCB与标准PCB的汉明距离与设定的相似度阈值进行比较：如果待测PCB与标准PCB的汉明距离小于等于相似阈值，则待测PCB与标准PCB相似度达到要求，丝印质量达标；否则，待测PCB与标准PCB相似度未达要求，丝印质量不达标。

【技术特征摘要】
1.PCB板标注印刷质量检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1.挑选没有丝印缺陷的PCB板作为标准PCB板，作为质量检测模板；获取标准PCB板图像，并对标准PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到标准PCB的Hash矩阵；步骤2.获取待测PCB板图像，并对待测PCB板图像进行预处理和二值化阈值处理后，得到待测PCB的Hash矩阵；步骤3.根据标准PCB板的Hash矩阵和待测PCB板的Hash矩阵，计算待测PCB与标准PCB的汉明距离；步骤4.将待测PCB与标准PCB的汉明距离作为待测PCB是否达标的依据，即将待测PCB与标准PCB的汉明距离与设定的相似度阈值进行比较：如果待测PCB与标准PCB的汉明距离小于等于相似阈值，则待测PCB与标准PCB相似度达到要求，丝印质量达标；否则，待测PCB与标准PCB相似度未达要求，丝印质量不达标。2.根据权利要求1所述的PCB板标注印刷质量检测方法，其特征是，步骤1的具体子步骤如下：步骤1.1.获得标准PCB板图像；步骤1.2.对标准PCB板图像进行预处理，获得标准PCB板图像的色调和饱和度信息；步骤1.3.分别对标准PCB板图像的色调和饱和度信息进行二值化阈值处理，获得色调和饱和度的二值化阈值；步骤1.4.分别利用色调和饱和度信息的二值化阈值，去二值化标准PCB板图像，得到标准PCB的色调和饱和度二值图像；步骤1.5.对标准PCB的色调二值图像和标准PCB的饱和度二值图像进行逻辑或操作，获得标准PCB二值图；步骤1.6.利用标准PCB二值图去计算标准PCB二值图的Hash矩阵，并保存标准PCB板图像的Hash矩阵。3.根据权利要求2所述的PCB板标注印刷质量检测方法，其特征是，步骤1.3中，对标准PCB板图像的色调信息进行二值化阈值处理，获得色调二值化阈值的过程如下：步骤1.3.1-1.计算标准PCB板图像的直方图，获得直方图色调的最大值，并将其作为当前设定阈值TH；步骤1.3.2-1.利用当前设定阈值TH去二值化标准PCB板图像信息，获得色调二值图像，并据此绘制所述色调二值图像的连通区域；步骤1.3.3-1.根据所绘制的连通区域获得标准PCB板图像对应子区域，并计算标准PCB板图像对应子区域内对应的色调均值H；步骤1.3.4-1.根据当前设定阈值TH和色调均值H，计算色调差值ΔTH：ΔTH＝H-TH步骤1.3.5-1.将色调差值ΔTH与预设的色调差值阈值δH进行比较：如果ΔTH<δH，则将当前设定阈值TH作为所求标准PCB板的色调二值化阈值；否则，将当前设定阈值TH更新为TH-aH×ΔTH，其中aH为预设的第一色调权值，并返回步骤1.3.2-1；步骤1.3.6-1.根据所绘制的连通区域计算标准PCB板的色调二值图像连通区域面积C0H，并将其与标准PCB板的色调二值化阈值一并保存。4.根据权利要求2所述的PCB板标注印刷质量检测方法，其特征是，步骤1.3中，对标准PCB板图像的饱和度信息进行二值化阈值处理，获得饱和度二值化阈值的过程如下：步骤1.3.1-2.计算标准PCB板图像的直方图，获得直方图饱和度的最大值，并将其作为当前设定阈值TS；步骤1.3.2-2.利用当前设定阈值TS去二值化标准PCB板图像信息，获得饱和度二值图像，并据此绘制所述饱和度二值图像的连通区域；步骤1.3.3-2.根据所绘制的连通区域获得标准PCB板图像对应子区域，并计算标准PCB板图像对应子区域内对应的饱和度均值S；步骤1.3.4-2.根据当前设定阈值TS和饱和度均值S，计算饱和度差值ΔTS：ΔTS＝S-TS步骤1.3.5-2.将饱和度差值ΔTS与预设的饱和度差值阈值δS进行比较：如果ΔTS<δS，则将当前设定阈值TS作为所求标准PCB板的饱和度二值化阈值；否则，将当前设定阈值TS更新为TS-aS×ΔTS，其中aS为预设的第一饱和度权值，并返回步骤1.3.2-2；步骤1.3.6-2.根据所绘制的连通区域计算标准PCB板的饱和度二值图像连通区域面积C0S，并将其与标准PCB板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李春泉，李彩林，尚玉玲，党选举，李晓冬，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45