基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，包括PCB图像采集模块，计算机图像处理模块。因本技术方案采用PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块构成PCB板缺陷检测系统。该系统利用机器所采集数据信息进行分析处理，通过对运动控制单元的控制，实现对PCB局部和全景图形的采集，避免了现有技术中检测方法无法确定缺陷的类别、无法指出缺陷与PCB上元器件的关系的现象发生，从而达到提高被PCB板缺陷被检测结果的稳定性，及重复性的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统
本技术涉及一种用电路板
中的基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统。
技术介绍
随着电子行业芯片的集成度增强，贴装密度高，电路引线细，对印刷机的印刷精度提出新的挑战，使得对目前PCB板的结构和加工提出新的要求。PCB缺陷检测是PCB加工或装配过程中必经的检测流程。早期缺陷检测工序主要是靠人工目检来完成，但是由于操作员视觉终究存在一些局限性，很容易发生漏检和误检，检测效率不高。随着PCB生产制造技术的不断发展，大型化，高密度化以及高精度化成为PCB的发展趋势，针对此类PCB的缺陷，人工目检更加困难的，甚至是无法实现。为了能够满足高技术要求的检测要求，及时发现PCB在焊接过程中存在的缺陷，采用机器视觉技术实现PCB缺陷的检测已经成为当前PCB缺陷检测的主体发展方向，其中大多数是通过比较被检测图形与标准图像来实现识别PCB缺陷。但是，由于此种检测方法只能识别是否存在缺陷，而无法确定缺陷的类别，同时也无法指出缺陷与PCB上元器件的具体关系类型，导致被PCB板缺陷被检测结果的稳定性比较低，可重复性能比较差。
技术实现思路
本技术的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种能够提高被PCB板缺陷被检测结果的稳定性，及重复性的基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统。为了实现上述技术问题，本技术所提供一种基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，包括PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块；所述PCB图像采集模块包括图像采集单元，运动控制单元，光照单元，以及同时与图像采集单元，运动控制单元，光照单元连接的待测电路板；所述的图像采集单元包括与待测电路板连接的CCD摄像头，与CCD摄像头连接的图像采集卡；所述的运动控制单元包括与待测电路板连接的二维工作台，与二维工作台连接的运动控制卡；所述计算机图像处理模块包括分别与图像采集卡和运动控制卡连接的采集图像和运动控制模块，与采集图像和运动控制模块连接的图像预处理器，与图像预处理器连接的定位圆配准模块，与定位圆配准模块连接的缺陷检测及显示模块。依据所述主要技术特征，所述CCD摄像头为CCD工业相机，所述图像采集卡为高清远心镜头，所述光照单元为RGB环形光源，所述的二维工作台为二维伺服平台以及支架；所述CCD工业相机安装在支架上面的且位于待检电路板正上方，所述RGB环形光源轴心与CCD工业相机中心处于同一直线上，所述的RGB环形固定在支架上的且位于CCD工业相机正下方，所述支架固定在二维伺服平台上，所述CCD工业相机，高清远心镜头，RGB环形光源沿着同一直线上下移动。依据所述主要技术特征，所述CCD工业相机是由型号为FL2G-50S5M的电荷耦合器件摄像机构成所述高清远心镜头是由型号POT-5M03-110，兼容500万像素相机构成；所述RGB环形光源是由型号为OPT-RIA211-RGB的，发光二极管阵列密排在环形光源内壁上，可分为红色，绿色，蓝色三个区域的LED灯构成；所述二维伺服平台是由驱动放大器，驱动马达和检测器件构成。依据所述主要技术特征，所述CCD工业相机通过1394接口线连接在图像采集卡，图像采集卡插在工控机PCI插槽上，即CCD工业相机所拍摄PCB图像通过图像采集卡传入计算机图像处理模块内部，通过对数字图像进一步处理完成PCB缺陷检测；所述二维伺服平台控制端连接运动控制卡，运动控制卡插设在工控机PCI插槽内。本技术的有益效果：因本技术方案采用PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块构成PCB板缺陷检测系统。该系统利用机器所采集数据信息进行分析处理，通过对运动控制单元的控制，实现对PCB局部和全景图形的采集，避免了现有技术中检测方法无法确定缺陷的类别、无法指出缺陷与PCB上元器件的关系的现象发生，从而达到提高被PCB板缺陷被检测结果的稳定性，及重复性的目的。下面结合附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】图1是本技术中基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统的原理图；图2是本技术中PCB图像采集模块的示意图。【具体实施方式】为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参考图1及图2所示，下面结合实施例说明一种基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，包括PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块。所述PCB图像采集模块包括图像采集单元，运动控制单元，光照单元，以及同时与图像采集单元，运动控制单元，光照单元连接的待测电路板。所述的图像采集单元包括与待测电路板连接的CCD摄像头，与CCD摄像头连接的图像采集卡；所述的运动控制单元包括与待测电路板连接的二维工作台，与二维工作台连接的运动控制卡；所述计算机图像处理模块包括分别与图像采集卡和运动控制卡连接的采集图像和运动控制模块，与采集图像和运动控制模块连接的图像预处理器，与图像预处理器连接的定位圆配准模块，与定位圆配准模块连接的缺陷检测及显示模块。所述CCD摄像头为CCD工业相机1，所述图像采集卡为高清远心镜头2，所述光照单元为RGB环形光源3，所述的二维工作台为二维伺服平台4以及支架；所述CCD工业相机1是由型号为FL2G-50S5M的电荷耦合器件摄像机构成；所述高清远心镜头2是由型号POT-5M03-110，兼容500万像素相机构成；所述RGB环形光源3是由型号为OPT-RIA211-RGB的，发光二极管阵列密排在环形光源内壁上，可分为红色，绿色，蓝色三个区域的LED灯构成；所述二维伺服平台4是由驱动放大器，驱动马达和检测器件构成。PCB图像采集模块与计算机图像处理模块之间的连接方式为：所述CCD工业相机1通过1394接口线连接在图像采集卡，图像采集卡插在工控机PCI插槽上，即CCD工业相机1所拍摄PCB图像通过图像采集卡传入计算机图像处理模块内部，通过对数字图像进一步处理完成PCB缺陷检测。所述运动控制单元与计算机图像处理模块之间的连接方式为：所述二维伺服平台4控制端连接运动控制卡，运动控制卡插设在工控机PCI插槽内。实现计算机对运动控制卡的控制，从而实现对PCB局部及全景图像的采集。所述PCB图像采集系统负责完成PCB图像的采集工作。所述CCD工业相机1安装在支架上面的且位于待检电路板正上方，所述RGB环形光源3轴心与CCD工业相机1中心处于同一直线上，所述的RGB环形光源3固定在支架上的且位于CCD工业相机1正下方，所述支架固定在二维伺服平台4上，所述CCD工业相机1，高清远心镜头2，RGB环形光源3沿着同一直线上下移动，完成PCB全景图像的采集。所述RGB环形光源3是PCB缺陷自动检测系统中一个关键环节。所述RGB环形光源3是由型号为OPT-RIA211-RGB的，发光二极管阵列密排在环形光源内壁上，可分为红色，绿色，蓝色三个区域的LED灯构成。可以通过光源控制器控制任意一个区域LED灯的亮灭，可以通过上下移动CCD工业相机1内部的CCD镜头，调节镜头到工件的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，包括PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块；所述PCB图像采集模块包括图像采集单元，运动控制单元，光照单元，以及同时与图像采集单元，运动控制单元，光照单元连接的待测电路板；其特征在于：所述的图像采集单元包括与待测电路板连接的CCD摄像头，与CCD摄像头连接的图像采集卡；所述的运动控制单元包括与待测电路板连接的二维工作台，与二维工作台连接的运动控制卡；所述计算机图像处理模块包括分别与图像采集卡和运动控制卡连接的采集图像和运动控制模块，与采集图像和运动控制模块连接的图像预处理器，与图像预处理器连接的定位圆配准模块，与定位圆配准模块连接的缺陷检测及显示模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，包括PCB图像采集模块，与PCB图像采集模块连接的计算机图像处理模块；所述PCB图像采集模块包括图像采集单元，运动控制单元，光照单元，以及同时与图像采集单元，运动控制单元，光照单元连接的待测电路板；其特征在于：所述的图像采集单元包括与待测电路板连接的CCD摄像头，与CCD摄像头连接的图像采集卡；所述的运动控制单元包括与待测电路板连接的二维工作台，与二维工作台连接的运动控制卡；所述计算机图像处理模块包括分别与图像采集卡和运动控制卡连接的采集图像和运动控制模块，与采集图像和运动控制模块连接的图像预处理器，与图像预处理器连接的定位圆配准模块，与定位圆配准模块连接的缺陷检测及显示模块。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的PCB板缺陷自动检测系统，其特征在于：所述CCD摄像头为CCD工业相机，所述图像采集卡为高清远心镜头，所述光照单元为RGB环形光源，所述的二维工作台为二维伺服平台以及支架；所述CCD工业相机安装在支架上面的且位于待检电路板正上方，所述RGB环形光源轴心与CCD工业相机中心处于同...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁江涛，高楚涛，
申请(专利权)人：深圳市嘉立创科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44