一种柔性电路板贴片异常检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种柔性电路板贴片异常检测方法。方法包括：获取柔性电路板的灰度图像中的金属箔区域、地层区域、阴影区域和背景区域；根据阴影区域中像素点的灰度分布、背景区域中像素点的灰度分布、金属箔区域各边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域像素点的灰度分布以及各边缘像素点对应的窗口区域的尺寸，得到对应的翘起度；根据金属箔区域的边缘像素点与地层区域的边缘像素点的相对位置，得到对应的平行程度；根据金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的相对位置，确定重合程度；基于翘起度、平行程度和重合程度，判断电路板贴片是否存在异常。本发明专利技术提高了电路板贴片异常检测结果的准确度。明提高了电路板贴片异常检测结果的准确度。明提高了电路板贴片异常检测结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电路板贴片异常检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种柔性电路板贴片异常检测方法。

技术介绍

[0002]柔性电路板具有轻薄、易加工等优点，可以满足当代小型电子产品轻薄、短小化以及高密度的需求。柔性电路板贴片是指将电子元件或芯片直接连接到柔性电路板上的一种制造过程。柔性电路板是一种采用柔性基材（通常是聚酰胺薄膜）制成的电路板，具有可弯曲和可折叠的特性，不仅仅适用于小型电子产品，对于需要灵活性和可塑性的电子产品也是必不可少的。
[0003]用于元器件焊接的柔性电路板上的金属箔起着重要的作用，其不仅将电子元件与电路板的电路连接起来，有着传输电流和信号的功能，确保电路的正常运行，还可以提供机械支撑和固定，确保电子元件牢固地固定在柔性电路板上，能够承受振动、冲击和机械应力，防止元件脱落或移位。而柔性电路板上的金属箔通常是通过焊接或贴合固定在电路板上的，如果选用的金属箔与基板材料的膨胀系数不匹配、贴合或焊接材料的附着性不好、操作不当或应用不恰当的工艺参数都有可能导致金属箔与电路板分离。金属箔脱落会引起电路开路、元器件失效等后果，更严重的金属箔断裂会穿刺绝缘层，引起安全风险。传统的图像处理往往只能检测到电路板中的焊球、溢焊或者错位、划伤等基础缺陷，对于金属箔的脱落、焊接不牢固等异常情况无法进行准确的检测。

技术实现思路

[0004]为了解决现有方法无法对柔性电路板上金属箔的异常情况进行准确的检测的问题，本专利技术的目的在于提供一种柔性电路板贴片异常检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种柔性电路板贴片异常检测方法，该方法包括以下步骤：获取待检测柔性电路板的灰度图像；分别获取所述灰度图像中的金属箔区域、地层区域、阴影区域和背景区域；以所述金属箔区域的各边缘像素点为中心，基于所述阴影区域中像素点的位置分布构建各边缘像素点对应的窗口区域；根据所述阴影区域中像素点的灰度分布、所述背景区域中像素点的灰度分布、各边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域像素点的灰度分布以及各边缘像素点对应的窗口区域的尺寸，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的翘起度；根据金属箔区域的边缘像素点与地层区域的边缘像素点的相对位置，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的平行程度；根据金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的相对位置，确定金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的重合程度；基于所述翘起度、所述平行程度和所述重合程度，判断待检测柔性电路板贴片是否存在异常。
[0005]优选的，所述基于所述阴影区域中像素点的位置分布构建各边缘像素点对应的窗
口区域，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点：以第i个边缘像素点为中心构建尺寸为的窗口，N的值从1开始按照预设步长逐渐增大，直到过第i个边缘像素点且垂直于金属箔的阴影区域的边缘线的方向上不存在阴影区域中的像素点时为止，将最终获得的窗口区域确定为第i个边缘像素点对应的窗口区域。
[0006]优选的，所述根据所述阴影区域中像素点的灰度分布、所述背景区域中像素点的灰度分布、各边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域像素点的灰度分布以及各边缘像素点对应的窗口区域的尺寸，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的翘起度，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点，采用如下公式计算该边缘像素点对应的翘起度：其中，为第i个边缘像素点对应的翘起度，为阴影区域的所有像素点的灰度均值，为背景区域的所有像素点的灰度均值，为第i个边缘像素点对应的窗口内阴影区域的像素点的灰度均值，n为第i个边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域的像素点的数量，M为第i个边缘像素点对应的窗口区域内像素点的数量，λ为预设调整参数，W为第i个边缘像素点对应的窗口区域的边长与金属箔区域所有边缘像素点对应的最大窗口区域的边长的比值，e为自然常数，| |为取绝对值符号。
[0007]优选的，所述分别获取所述灰度图像中的金属箔区域、地层区域、阴影区域和背景区域，包括：基于分割模型获取所述灰度图像中的金属箔区域和地层区域，所述地层区域内包含金属箔区域；采用阈值分割算法获取所述金属箔区域的边缘线外侧的阴影区域；将所述阴影区域的各边缘像素点分别向对应的垂直方向上外扩预设数量个像素点获得各外扩像素点，对所有外扩像素点进行曲线拟合获得背景区域的边缘线，基于背景区域的边缘线和阴影区域的边缘线确定背景区域。
[0008]优选的，根据金属箔区域的边缘像素点与地层区域的边缘像素点的相对位置，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的平行程度，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点：将过第i个边缘像素点且垂直于金属箔的阴影区域的边缘线的方向上的地层区域的边缘像素点，确定为第i个边缘像素点的匹配点；将第i个边缘像素点与其所在的边缘线上两个相邻像素点的横坐标的差异的均值，记为第一均值；将第i个边缘像素点与其所在的边缘线上两个相邻像素点的纵坐标的差异的均值，记为第二均值；将所述匹配点与其所在的边缘线上两个相邻像素点的横坐标的差异的均值，记为第三均值；将所述匹配点与其所在的边缘线上两个相邻像素点的纵坐标的差异的均值，记为第四均值；
将所述第二均值与所述第一均值的比值的反正切函数值，确定为第一特征指标；将所述第四均值与所述第三均值的比值的反正切函数值，确定为第二特征指标；对所述第一特征指标与所述第二特征指标的差异进行归一化处理，将常数1与归一化结果的差值确定为第i个边缘像素点对应的平行程度。
[0009]优选的，所述根据金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的相对位置，确定金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的重合程度，包括：将金属箔区域的中心点的横坐标与地层区域的中心点的横坐标的差值的平方记为第一平方，将金属箔区域的中心点的纵坐标与地层区域的中心点的纵坐标的差值的平方记为第二平方；将所述第一平方与所述第二平方的和值的算数平方根的归一化结果记为第一特征值；将常数1与所述第一特征值的差值，确定为金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的重合程度。
[0010]优选的，所述基于所述翘起度、所述平行程度和所述重合程度，判断待检测柔性电路板贴片是否存在异常，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点：根据第i个边缘像素点对应的翘起度、第i个边缘像素点对应的平行程度和所述重合程度，得到第i个边缘像素点的异常程度；将金属箔区域中异常程度大于预设异常程度阈值的边缘像素点记为异常像素点；若异常像素点的数量大于预设第一数量，则判定待检测柔性电路板贴片存在异常；若异常像素点的数量小于或等于预设第一数量，则判定待检测柔性电路板贴片不存在异常。
[0011]优选的，根据第i个边缘像素点对应的翘起度、第i个边缘像素点对应的平行程度和所述重合程度，得到第i个边缘像素点的异常程度，包括：将以自然常数为底数，以所述重合程度为指数的指数函数的值作为第二特征值，将所述第二特征值与常数1的差值记为第一差值，将所述第一差值与第i个边缘像素点对应的平行程度的乘积确定为第i个边缘像素点对应的边缘贴合度；将以自然常数为底数，以负的所述边缘贴合度为指数的指数函数的值作为第三特征值，将所述第三特征值与第i个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性电路板贴片异常检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取待检测柔性电路板的灰度图像；分别获取所述灰度图像中的金属箔区域、地层区域、阴影区域和背景区域；以所述金属箔区域的各边缘像素点为中心，基于所述阴影区域中像素点的位置分布构建各边缘像素点对应的窗口区域；根据所述阴影区域中像素点的灰度分布、所述背景区域中像素点的灰度分布、各边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域像素点的灰度分布以及各边缘像素点对应的窗口区域的尺寸，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的翘起度；根据金属箔区域的边缘像素点与地层区域的边缘像素点的相对位置，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的平行程度；根据金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的相对位置，确定金属箔区域的中心点与地层区域的中心点的重合程度；基于所述翘起度、所述平行程度和所述重合程度，判断待检测柔性电路板贴片是否存在异常；所述分别获取所述灰度图像中的金属箔区域、地层区域、阴影区域和背景区域，包括：基于分割模型获取所述灰度图像中的金属箔区域和地层区域，所述地层区域内包含金属箔区域；采用阈值分割算法获取所述金属箔区域的边缘线外侧的阴影区域；将所述阴影区域的各边缘像素点分别向对应的垂直方向上外扩预设数量个像素点获得各外扩像素点，对所有外扩像素点进行曲线拟合获得背景区域的边缘线，基于背景区域的边缘线和阴影区域的边缘线确定背景区域。2.根据权利要求1所述的一种柔性电路板贴片异常检测方法，其特征在于，所述基于所述阴影区域中像素点的位置分布构建各边缘像素点对应的窗口区域，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点：以第i个边缘像素点为中心构建尺寸为的窗口，N的值从1开始按照预设步长逐渐增大，直到过第i个边缘像素点且垂直于金属箔的阴影区域的边缘线的方向上不存在阴影区域中的像素点时为止，将最终获得的窗口区域确定为第i个边缘像素点对应的窗口区域。3.根据权利要求1所述的一种柔性电路板贴片异常检测方法，其特征在于，所述根据所述阴影区域中像素点的灰度分布、所述背景区域中像素点的灰度分布、各边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域像素点的灰度分布以及各边缘像素点对应的窗口区域的尺寸，得到金属箔区域的各边缘像素点对应的翘起度，包括：对于金属箔区域的第i个边缘像素点，采用如下公式计算该边缘像素点对应的翘起度：其中，为第i个边缘像素点对应的翘起度，为阴影区域的所有像素点的灰度均值，为背景区域的所有像素点的灰度均值，为第i个边缘像素点对应的窗口内阴影区域的像素点的灰度均值，n为第i个边缘像素点对应的窗口区域内阴影区域的像素点的数量，M为第i个边缘像素点对应的窗口区域内像素点的数量，λ为预设调整参数，W为第i个边缘像素
点对应的窗口区域的边长与金属箔区域所有边缘像素点对应的最大窗口区域的边长的比值，e为自然常数，| |为取绝对值符号。4.根据权利要求1所述的一种柔性电路板贴片异常检测方法，其特征在于，根据金属箔区域的边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文胜，赵洋洋，李炎生，
申请(专利权)人：深圳市普能达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：