一种连接器针脚的视觉检测方法技术

本发明专利技术公开一种连接器针脚的视觉检测方法，包括：检测算法，所述检测算法以下步骤：步骤1：设置ROI区域；步骤2：制作针脚模板；步骤3：使用模板匹配方式对检测图像的针脚进行粗定位；步骤4：通过阈值分割获取目标区域；步骤5：通过特征提取和特征筛选获取针脚特征区域；步骤6：计算出所有针脚特征区域的中心点图像坐标后，使用这些点进行直线拟合，获得正常针脚路径的直线；步骤7：计算针脚的水平间距和针脚的垂直间距，判断针脚是否合格。本发明专利技术有益效果在于：配合自动化设备使用此检测方法可以对产品进行快速检测，检测结果准确率高且稳定，大大提高产品出货量，同时可以根据出货需求的质检标准调整对应参数，控制出货质量。控制出货质量。控制出货质量。

A visual inspection method for connector pins

【技术实现步骤摘要】
一种连接器针脚的视觉检测方法


[0001]本专利技术涉及视觉检测
，尤其涉及一种连接器针脚的视觉检测方法。

技术介绍

[0002]目前的连接器检测一般使用人工配合电子显微镜进行检测，检测速度比较慢，并且由于工人认知标准以及各种主观因素导致的误检、错检、漏检较多，检测标准和质量较难把控。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种连接器针脚的视觉检测方法，可以用于插件类的电子元件连接器的视觉检测。
[0005]本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种连接器针脚的视觉检测方法，包括：检测算法，所述检测算法以下步骤：步骤1：设置ROI区域；步骤2：制作针脚模板；步骤3：使用模板匹配方式对检测图像的针脚进行粗定位；步骤4：通过阈值分割获取目标区域；步骤5：通过特征提取和特征筛选获取针脚特征区域；步骤6：计算出所有针脚特征区域的中心点图像坐标后，使用这些点进行直线拟合，获得正常针脚路径的直线；步骤7：计算针脚的水平间距和针脚的垂直间距，判断针脚是否合格。
[0006]进一步地，所述步骤3中，进行粗定位的方式可以为形状匹配或相关性匹配；当采用形状匹配方式时，通过形状匹配得到针脚轮廓后，将相邻的轮廓进行合并，筛选出最大的轮廓并将其转换为区域，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像；当采用相关性匹配时，通过相关性匹配得到针脚区域后，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像，然后计算图像的平均灰度，根据平均灰度进行图像增强，将灰度[平均灰度，255]的区域缩放到[0，255]，剔除缩放后小于0和大于255的灰度值，分别用0和255替代。
[0007]进一步地，所述步骤4中，阈值分割采用最大限度可分性方法，首先计算图像直方图，然后使用统计矩找到最佳阈值，通过最佳阈值将图像像素分为前景和背景，从而获取目标区域。
[0008]进一步地，当所述步骤3中采用形状匹配的方式时，所述步骤5中，筛选出面积最大的区域，然后使用形态学运算填充空洞区域并去除多余区域，得到针脚的特征区域；当所述步骤3中采用相关性匹配的方式时，所述步骤5中，通过面积、高度特征进行初步筛选，然后计算筛选后的区域的中心点，计算每个中心点到模板匹配区域的中心点的距离，距离最小的即为针脚特征区域。
[0009]进一步地，所述步骤6中，直线拟合使用加权最小二乘法，根据tukey方法忽略异常
值，在进行拟合之前会去除与数组差异较大的值。
[0010]进一步地，根据针脚区域中心点坐标计算其与相邻针脚的水平间距；根据针脚中心到拟合直线的垂直距离，计算针脚垂直距离，如果水平间距与标准水平间距的差≤检测精度且垂直距离小于等于检测精度，则针脚OK，否则针脚NG。
[0011]进一步地，本检测方法还包括确定检测的视觉方案。
[0012]进一步的，确定检测的视觉方案包括：确定相机和镜头以及确定光源。
[0013]进一步地，根据分辨率和像元大小选择相机，根据工作距离和焦距选择镜头。
[0014]进一步地，根据检测需求，进行成像实验，通过实验效果确定光源的类型、尺寸、工作距离和角度。
[0015]采用上述方案，本专利技术的有益效果在于：配合自动化设备使用此检测方法可以对产品进行快速检测，检测结果准确率高且稳定，在确保质量合格的前提下，大大提高产品出货量，同时可以根据出货需求的质检标准调整对应参数，控制出货质量。使用此种视觉检测方法还可以解放人工，节约企业成本，提升企业效率，帮助企业跟上工业升级的脚步。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的检测算法的流程图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0018]本专利技术提供一种连接器针脚的视觉检测方法，包括：检测的视觉方案和检测算法，其中，在确定检测的视觉方案时，需要确定检测用的相机和镜头，以及确定检测用的光源。
[0019]具体地，本方案中，根据不同产品的尺寸和检测精度要求，选择不同型号的相机和镜头。选型方法如下所示：待检测产品的尺寸为：L*W*H（其中L*W为待检测面，L为长边）；检测精度为：Acc；精度系数为：k（3≤k≤10）；视野缩放比为：r（r＞1）；像元大小为：p；镜头工作距离为：D；单位像素的物理距离为：P=Acc/k；长边视野大小为：L1=L*r；长边所需像素数量为：L
p
=L1/P=L*r*k/Acc；相机的分辨率为长边所需像素数量*短边所需像素数量，如相机的靶面尺寸4：3时，相机的分辨率为0.75L
P2
；镜头缩放倍率为：k=p/P；镜头焦距为：d=k*D；综上所述，本方案中，根据分辨率和像元大小确定选用的相机，根据镜头工作距离和焦距确定选用的镜头。
[0020]具体地，在本方案中，根据检测需求，进行成像实验，通过实验效果确定光源的类
型、尺寸、工作距离、角度等参数。
[0021]本方案中，所述检测算法包括以下步骤：步骤1：设置ROI区域（感兴趣区域）。通过设置ROI区域可以有效缩小检测范围，排除部分干扰因素，有利于提高检测速度。
[0022]步骤2：制作针脚模板。在图像中选取某一区域制作针脚模板，模板要求能突出检测目标的唯一特征，与其他区域区分开来。
[0023]步骤3：使用模板匹配方式对检测图像的针脚进行粗定位。模板匹配方式分为形状匹配（Shape）和相关性匹配（NCC）两种，可根据不同场景让用户进行灵活选择。当针脚特征区域成像清晰稳定，过度像素少时，使用形状匹配方式进行匹配，对针脚进行粗定位；当针脚特征区域不稳定，过渡像素较多时，使用相关性匹配方式进行匹配，对针脚进行粗定位。
[0024]具体地，当采用形状匹配方式时，通过形状匹配得到针脚轮廓后，将相邻的轮廓进行合并，筛选出最大的轮廓并将其转换为区域，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像；具体地，当采用相关性匹配时，通过相关性匹配得到针脚区域后，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像，然后计算图像的平均灰度GrayMean，根据平均灰度GrayMean进行图像增强，将灰度[平均灰度GrayMean，255]的区域缩放到[0，255]，剔除缩放后小于0和大于255的灰度值，分别用0和255替代，从而提升图像的对比度。
[0025]步骤4：通过阈值分割获取目标区域。阈值分割采用最大限度可分性方法(Max_Separaility)，此方法基于灰度直方图的自动阈值分割，首先计算图像直方图，然后使用统计矩找到最佳阈值T，通过最佳阈值T将图像像素分为前景和背景，从而获取目标区域。
[0026]步骤5：通过特征提取和特征筛选获取针脚特征区域；具体地：当所述步骤3中采用形状匹配的方式时，所述步骤5中，筛选出面积最大的区域，然后使用形态学运算填充空洞区域并去除多余区域，得到针脚的特征区域；当所述步骤3中采用相关性匹配的方式时，所述步骤5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连接器针脚的视觉检测方法，其特征在于，包括：检测算法，所述检测算法以下步骤：步骤1：设置ROI区域；步骤2：制作针脚模板；步骤3：使用模板匹配方式对检测图像的针脚进行粗定位；步骤4：通过阈值分割获取目标区域；步骤5：通过特征提取和特征筛选获取针脚特征区域；步骤6：计算出所有针脚特征区域的中心点图像坐标后，使用这些点进行直线拟合，获得正常针脚路径的直线；步骤7：计算针脚的水平间距和针脚的垂直间距，判断针脚是否合格；所述步骤3中，进行粗定位的方式可以为形状匹配或相关性匹配；当采用形状匹配方式时，通过形状匹配得到针脚轮廓后，将相邻的轮廓进行合并，筛选出最大的轮廓并将其转换为区域，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像；当采用相关性匹配时，通过相关性匹配得到针脚区域后，剪裁获得此区域的图像，此图像即为针脚的位置图像，然后计算图像的平均灰度，根据平均灰度进行图像增强，将灰度[平均灰度， 255]的区域缩放到[0，255]，剔除缩放后小于0和大于255的灰度值，分别用0和255替代。2.根据权利要求1所述的连接器针脚的视觉检测方法，其特征在于， 所述步骤4中，阈值分割采用最大限度可分性方法，首先计算图像直方图，然后使用统计矩找到最佳阈值，通过最佳阈值将图像像素分为前景和背景，从而获取目标区域。3.根据权利要求2所述的连接器针脚的视觉检测方法，其特征在于， 当所述步骤3中采用形状匹配的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：文茜，朱海平，刘平，高挺峰，
申请(专利权)人：深圳市海蓝智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：