基于电路板上锡膏的检测方法、设备和存储介质技术

本发明专利技术公开了基于电路板上锡膏的检测方法、设备和存储介质，方法包括：获取并将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板2D图像的平面坐标和整个电路板3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下；从整个电路板的2D图像上获取当前锡膏位置所在检测区域的2D图像；对检测区域的2D图像进行RGB色彩抽取，抽取当前锡膏；通过当前锡膏的2D图像和3D点云，分别计算出当前锡膏的位置偏移量、面积和体积。本发明专利技术能够对整个电路板上的锡膏进行检测，提高了检测效率；通过锡膏的2D图像和3D点云，获知其平面坐标和空间坐标，提高了锡膏检测精度；通过2D图像和3D点云相结合的方式计算锡膏位置偏移量、面积和体积，可以从多个维度对锡膏进行精检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
基于电路板上锡膏的检测方法、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及电路板图像检测领域，具体为基于电路板上锡膏的检测方法、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，集成电路板的生产已实现全自动化，在电路板生产整个流程中，对电路板上备贴元件位置的锡膏进行检测是十分重要的过程之一，因为锡膏的标准会直接影响后续加工工艺，以及整个电路板的质量，尤其是对大数量，高精度，小尺寸，高密集类型的电路板，常见的锡膏管控测量项有，高度，面积，体积，偏移，短路等，目前国内锡膏检测设备已经比较成熟，可以满足绝大多数电路板的锡膏检测，现有锡膏检测设备大多采用2D图像颜色抽取计算锡膏偏移和面积，常见计算原理如下：通过在3D点云上提取高点和低点计算锡膏的高度，其中低点是元件周围无锡膏位置的平面基准点，高点为锡膏上的均值点或百分占比均值点，体积通过高度和面积进行计算，短路通过2D图像数据颜色抽取计算元件之间的锡膏的比例计算。
[0003]但现有技术手段只能看到单个FOV的区域，无法准确对锡膏的位置进行定位，导致测量结果不准确。

技术实现思路

[0004]为克服上述
技术介绍
中现有技术手段只能看到单个FOV的区域和难以检测极小元件（如miniled：90u*180u），无法准确对锡膏的位置进行定位，导致测量结果不准确的缺点，本专利技术的目的在于提供基于电路板上锡膏的检测方法。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术采用如下的技术方案：本专利技术的第一方面，提供基于电路板上锡膏的检测方法，包括如下步骤：获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云；将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下；从整个电路板的2D图像上获取当前锡膏位置所在检测区域的2D图像；对所述检测区域的2D图像进行RGB色彩抽取，抽取出当前锡膏；位置偏移量计算：分别获取当前锡膏在整个电路板的2D图像坐标系中的实际重心坐标，以及在所述电路板标准CAD图纸坐标系中的理论重心坐标，通过所述实际重心坐标和所述理论重心坐标计算出当前锡膏的位置偏移量；面积计算：从当前锡膏的3D点云中获取当前锡膏的3D点个数，计算当前锡膏的面积，公式如下：当前锡膏的面积=当前锡膏的3D点个数*当前锡膏的2D图像中单个像素点的面积；体积计算：遍历所述检测区域中的去当前锡膏区域，剔除不满足当前锡膏的面积阈值区间和高度阈值区间的点，然后拟合当前锡膏所在的基准面，得到当前锡膏的新2D图
像，通过离散积分计算当前锡膏的体积，公式如下：其中，n为当前锡膏的新2D图像中像素点的个数；area(Pxiel)为当前锡膏的新2D图像中单个像素点的面积；H
n
为当前锡膏的新2D图像中每一个像素点的高度。
[0006]本专利技术的有益效果在于：通过获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云进行锡膏的检测，提高了检测效率；通过将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板2D图像的平面坐标和整个电路板3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下，通过锡膏的2D图像和3D点云，得到锡膏的平面坐标和空间坐标，提高了锡膏检测精度；通过2D图像和3D点云相结合的方式计算锡膏位置偏移量、面积和体积，可以从多个维度对锡膏进行精检测。
[0007]在一些可能的实施方式中，所述获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云具体包括如下：FOV图像采集：获取电路板在不同视场角下的FOV图像数据集，所述FOV图像数据集包括2D图像数据集和3D点云；2D图像拼接：将所述2D图像数据集中的所有2D图像进行拼接，得到整个电路板的2D图像；3D点拼接：将所述3D点云中的所有3D点进行拼接，得到整个电路板的3D点云。
[0008]在一些可能的实施方式中，所述2D图像拼接具体包括如下：对所述2D图像数据集中的所有2D图像按照相机的拍摄顺序依次进行拼接，然后对2D图像之间的重叠区域进行图像平滑处理，得到整个电路板的2D图像。
[0009]在一些可能的实施方式中，所述3D点拼接具体包括如下：按照相机的拍摄顺序对电路板的每个FOV图像中的3D点进行旋转平移合并成整个电路板的3D点云。
[0010]在一些可能的实施方式中，将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下具体如下：分别获取电路板标准CAD图纸上的理论Mark点坐标和整个电路板的2D图像上的实际Mark点坐标；通过所述理论Mark点坐标和实际Mark点坐标来计算整个电路板的2D图像相对于电路板标准CAD图纸的旋转平移关系；根据所述旋转平移关系将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标对齐在同一个坐标系下，将整个电路板的2D图像的平面坐标与整个电路板的3D点云的空间坐标中的X、Y轴坐标一一对应，使得电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下。
[0011]在一些可能的实施方式中，如果当前锡膏中有其他锡膏和丝印干扰，则对当前锡膏的2D图像做blob分析，分析出当前锡膏的2D图像以及所述检测区域中与其相连的去当前锡膏区域的2D图像，然后提取出当前锡膏。
[0012]在一些可能的实施方式中，对比当前锡膏在电路板标准CAD图纸中的面积阈值区间和高度阈值区间，采用均值法或中值滤波法进行过滤，剔除不满足所述面积阈值区间和高度阈值区间的点。
[0013]在一些可能的实施方式中，当前锡膏的实际重心坐标通过其重心高度来确定，当
前锡膏的重心高度计算公式如下：当前锡膏的重心高度=当前锡膏的体积/当前锡膏的面积。
[0014]本专利技术的第二方面，提供基于电路板上锡膏的检测设备，包括第一获取模块：获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云；坐标系定位模块：将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下；第二获取模块：从整个电路板的2D图像上获取当前锡膏位置所在检测区域的2D图像；RGB抽取模块：对所述检测区域的2D图像进行RGB色彩抽取，抽取出当前锡膏；位置偏移量计算模块：分别获取当前锡膏在整个电路板的2D图像坐标系中的实际重心坐标，以及在所述电路板标准CAD图纸坐标系中的理论重心坐标，通过所述实际重心坐标和所述理论重心坐标计算出当前锡膏的位置偏移量；面积计算模块：从当前锡膏的3D点云中获取当前锡膏的3D点个数，计算当前锡膏的面积，公式如下：当前锡膏的面积=当前锡膏的3D点个数*当前锡膏的2D图像中单个像素点的面积；体积计算模块：遍历所述检测区域中的去当前锡膏区域，剔除不满足当前锡膏的面积阈值区间和高度阈值区间的点，然后拟合当前锡膏所在的基准面，得到当前锡膏的新2D图像，通过离散积分计算当前锡膏的体积，公式如下：其中，n为当前锡膏的新2D图像中像素点的个数；area(Pxiel)为当前锡膏的新2D图像中单个像素点的面积；H
n
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云；将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下；从整个电路板的2D图像上获取当前锡膏位置所在检测区域的2D图像；对所述检测区域的2D图像进行RGB色彩抽取，抽取出当前锡膏；位置偏移量计算：分别获取当前锡膏在整个电路板的2D图像坐标系中的实际重心坐标，以及在所述电路板标准CAD图纸坐标系中的理论重心坐标，通过所述实际重心坐标和所述理论重心坐标计算出当前锡膏的位置偏移量；面积计算：从当前锡膏的3D点云中获取当前锡膏的3D点个数，计算当前锡膏的面积，公式如下：当前锡膏的面积=当前锡膏的3D点个数*当前锡膏的2D图像中单个像素点的面积；体积计算：遍历所述检测区域中的去当前锡膏区域，剔除不满足当前锡膏的面积阈值区间和高度阈值区间的点，然后拟合当前锡膏所在的基准面，得到当前锡膏的新2D图像，通过离散积分计算当前锡膏的体积，公式如下：其中，n为当前锡膏的新2D图像中像素点的个数；area(Pxiel)为当前锡膏的新2D图像中单个像素点的面积；H
n
为当前锡膏的新2D图像中每一个像素点的高度。2.根据权利要求1所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，所述获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云具体包括如下：FOV图像采集：获取电路板在不同视场角下的FOV图像数据集，所述FOV图像数据集包括2D图像数据集和3D点云；2D图像拼接：将所述2D图像数据集中的所有2D图像进行拼接，得到整个电路板的2D图像；3D点拼接：将所述3D点云中的所有3D点进行拼接，得到整个电路板的3D点云。3.根据权利要求2所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，所述2D图像拼接具体包括如下：对所述2D图像数据集中的所有2D图像按照相机的拍摄顺序依次进行拼接，然后对2D图像之间的重叠区域进行图像平滑处理，得到整个电路板的2D图像。4.根据权利要求2所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，所述3D点拼接具体包括如下：按照相机的拍摄顺序对电路板的每个FOV图像中的3D点进行旋转平移合并成整个电路板的3D点云。5.根据权利要求1所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下具体如下：分别获取电路板标准CAD图纸上的理论Mark点坐标和整个电路板的2D图像上的实际Mark点坐标；
通过所述理论Mark点坐标和实际Mark点坐标来计算整个电路板的2D图像相对于电路板标准CAD图纸的旋转平移关系；根据所述旋转平移关系将电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标对齐在同一个坐标系下，将整个电路板的2D图像的平面坐标与整个电路板的3D点云的空间坐标中的X、Y轴坐标一一对应，使得电路板标准CAD图纸的平面坐标、整个电路板的2D图像的平面坐标和整个电路板的3D点云的空间坐标对齐到同一个坐标系下。6.根据权利要求1所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，如果当前锡膏中有其他锡膏和丝印干扰，则对当前锡膏的2D图像做blob分析，分析出当前锡膏的2D图像以及所述检测区域中与其相连的去当前锡膏区域的2D图像，然后提取出当前锡膏。7.根据权利要求1所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，对比当前锡膏在电路板标准CAD图纸中的面积阈值区间和高度阈值区间，采用均值法或中值滤波法进行过滤，剔除不满足所述面积阈值区间和高度阈值区间的点。8.根据权利要求1所述的基于电路板上锡膏的检测方法，其特征在于，当前锡膏的实际重心坐标通过其重心高度来确定，当前锡膏的重心高度计算公式如下：当前锡膏的重心高度=当前锡膏的体积/当前锡膏的面积。9.基于电路板上锡膏的检测设备，其特征在于，包括第一获取模块：获取整个电路板的2D图像和整个电路板的3D点云；坐标系定位模块：将电路板标准CAD图纸的平面坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：程克林，张振，
申请(专利权)人：苏州赫芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：