【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统。
技术介绍
1、pcb即印刷电路板，简称印刷板，是电子工业的重要部件之一，随着电子产品体积越来越小，印制电路板的体积也不断的缩小，线路设计越来越密集化。由于元器件的功率密度提高，印制电路板的散热量过大，从而影响了元器件的使用寿命、老化甚至元器件失效等。铜块具有高导热性能，在印刷电路板的使用过程中，能将元器件产生的热量快速转移到铜块上，然后通过铜块将热量散于空气中，于是业界引入了刚性pcb金属孔嵌铜技术，印制电路板金属孔嵌铜结构具有高导热性、高散热性和节省板面空间等特点，有效解决了大功率电子元器件的散热问题。
2、由于刚性pcb金属孔嵌铜结构的生产制作过程受到许多不确定因素的影响，金属孔嵌铜结构可能会出现缺陷，如不及时地将缺陷检测出来，势必在pcb板的调试和使用过程中留下隐患。但是，pcb板上通常包含许多复杂的电路元件、线路和焊接点等，这些元素的布局紧密且复杂，导致现有的缺陷检测技术难以对刚性pcb金属孔嵌铜结构进行缺陷检测。
技术实现思路
1、为了解决印刷电路板上包含许多复杂的电路元件、线路和焊接点等导致现有的缺陷检测技术难以对刚性pcb金属孔嵌铜结构进行缺陷检测的技术问题，本专利技术提供一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术提出了一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，该系统包括以下模块：
3、印刷电路板图像采集模块，用于获
4、金属孔嵌铜结构获取模块，用于根据印刷电路板图像，获取印刷电路板二值图像和疑似金属孔区域；根据疑似金属孔区域，获取圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环；根据圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环，计算疑似金属孔区域的嵌铜特征指数；根据疑似金属孔区域的嵌铜特征指数，确定金属孔嵌铜结构；
5、环状空隙间隔指数获取模块，用于根据金属孔嵌铜结构和印刷电路板二值图像，获取铜块边缘点和金属孔边缘点；根据铜块边缘点和金属孔边缘点获取缝隙连接线，结合金属孔嵌铜结构内部所有像素点的灰度值，计算缝隙连接线的缝隙间隔指数；根据金属孔嵌铜结构内部所有缝隙连接线的缝隙间隔指数，获取金属孔嵌铜结构的环状空隙间隔指数；
6、环状孔隙倾斜度获取模块，用于根据金属孔嵌铜结构内部所有缝隙连接线的缝隙间隔指数，获取金属孔嵌铜结构的环状孔隙倾斜度；
7、电路板缺陷检测模块，用于根据金属孔嵌铜结构的嵌铜特征指数、环状孔隙倾斜度和环状空隙间隔指数，获取电路板缺陷程度，将印刷电路板的缺陷程度划分为无缺陷、轻度、中度和重度四个等级。
8、优选的，所述根据印刷电路板图像，获取印刷电路板二值图像和疑似金属孔区域的方法为：
9、使用边缘检测算子获取印刷电路板图像的边缘信息，得到印刷电路板二值图像；
10、使用霍夫圆变换获取印刷电路板二值图像的霍夫参数空间，霍夫参数空间为一个三维矩阵，三个维度包括圆心横坐标、圆心纵坐标以及半径；
11、当霍夫参数空间中由圆心横坐标、圆心纵坐标以及半径决定的元素值大于预设圆形判断阈值时，判定印刷电路板图像上由圆心横坐标、圆心纵坐标以及半径表示的圆形区域为疑似金属孔区域。
12、优选的，所述根据疑似金属孔区域，获取圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环的方法为：
13、将疑似金属孔区域的半径记为标准半径；
14、将标准半径与两倍的预设圆周半径之和记为外侧半径；
15、将标准半径与预设圆周半径之和记为圆周半径；
16、将标准半径与预设圆周半径的差值记为内侧半径；
17、以外侧半径代替疑似金属孔区域的半径，获取疑似金属孔区域的外侧同心圆；
18、以圆周半径代替疑似金属孔区域的半径，获取疑似金属孔区域的圆周同心圆；
19、以内侧半径代替疑似金属孔区域的半径，获取疑似金属孔区域的内侧同心圆；
20、将外侧同心圆与圆周同心圆的边缘围成的闭合区域记为外侧圆环；
21、将圆周同心圆与疑似金属孔区域的边缘围成的闭合区域记为圆周圆环；
22、将内侧同心圆与疑似金属孔区域的边缘围成的闭合区域记为内侧圆环。
23、优选的，所述根据圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环，计算疑似金属孔区域的嵌铜特征指数的方法为：
24、将圆周圆环内所有像素点的灰度值的平均值记为圆周灰度均值；
25、将内侧圆环内所有像素点的灰度值的平均值记为圆内灰度均值；
26、将外侧圆环内所有像素点的灰度值的平均值记为圆外灰度均值；
27、将圆周灰度均值与圆内灰度均值之差的绝对值记为第一绝对值；
28、将圆周灰度均值与圆外灰度均值之差的绝对值记为第二绝对值；
29、将第一绝对值与第二绝对值之和记为第一累加和；
30、将圆周圆环内所有像素点的灰度值的标准差记为第一标准差；
31、将第一累加和与第一标准差的比值记为第一比值；
32、将第一比值的归一化值记为疑似金属孔区域的嵌铜特征指数。
33、优选的，所述根据疑似金属孔区域的嵌铜特征指数，确定金属孔嵌铜结构的方法为：
34、将嵌铜特征指数大于预设平整阈值的疑似金属孔区域记为金属孔嵌铜结构。
35、优选的，所述根据金属孔嵌铜结构和印刷电路板二值图像，获取铜块边缘点和金属孔边缘点的方法为：
36、计算金属孔嵌铜结构内部所有像素点的梯度值、梯度方向；
37、以像素点为中心构建以预设窗口长度为边长的邻域窗口；
38、将邻域窗口内所有像素点的梯度值的平均值记为像素点的邻域梯度；
39、将金属孔嵌铜结构内邻域梯度最大的第一预设数量个像素点记为铜块边缘点；
40、将印刷电路板二值图像中像素值为数字1的像素点记为边缘像素点；
41、从铜块边缘点出发，将金属孔嵌铜结构内沿着铜块边缘点的梯度方向上的第一个边缘像素点记为铜块边缘点的金属孔边缘点。
42、优选的，所述根据铜块边缘点和金属孔边缘点获取缝隙连接线，结合金属孔嵌铜结构内部所有像素点的灰度值，计算缝隙连接线的缝隙间隔指数的方法为：
43、将铜块边缘点与金属孔边缘点相连的线段记为缝隙连接线；
44、将铜块边缘点和金属孔边缘点之间的欧氏距离记为缝隙连接线的长度；
45、将金属孔嵌铜结构内部所有像素点的灰度值均值记为第一灰度均值；
46、将像素点的灰度值与第一灰度均值的差值的绝对值记为像素点的灰度差；
47、将金属孔嵌铜结构的缝隙连接线上所有像素点的灰度差记为第二累加和；
48、将缝隙连接线的长度与第二累加和的乘积记为缝隙连接线的缝隙间隔指数。
49、优选的，所述环状空隙间隔指数的获取方法为：...
【技术保护点】
1.一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：
2.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据印刷电路板图像，获取印刷电路板二值图像和疑似金属孔区域的方法为：
3.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据疑似金属孔区域，获取圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环的方法为：
4.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环，计算疑似金属孔区域的嵌铜特征指数的方法为：
5.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据疑似金属孔区域的嵌铜特征指数，确定金属孔嵌铜结构的方法为：
6.如权利要求5所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据金属孔嵌铜结构和印刷电路板二值图像，获取铜块边缘点和金属孔边缘点的方法为：
7.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述
8.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述环状空隙间隔指数的获取方法为：
9.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述环状孔隙倾斜度的获取方法为：
10.如权利要求1所述的一种刚性PCB金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据金属孔嵌铜结构的嵌铜特征指数、环状孔隙倾斜度和环状空隙间隔指数，获取电路板缺陷程度的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：
2.如权利要求1所述的一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据印刷电路板图像，获取印刷电路板二值图像和疑似金属孔区域的方法为：
3.如权利要求1所述的一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据疑似金属孔区域，获取圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环的方法为：
4.如权利要求1所述的一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据圆周圆环、内侧圆环以及外侧圆环，计算疑似金属孔区域的嵌铜特征指数的方法为：
5.如权利要求1所述的一种刚性pcb金属孔嵌铜结构视觉检测系统，其特征在于，所述根据疑似金属孔区域的嵌铜特征指数，确定金属孔嵌铜结构的方法为：
6.如权利要求5所述的一种刚性pcb...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓知，
申请(专利权)人：深圳市中络电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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