测量三维形状的方法和设备技术

一种测量三维形状的方法。为了测量三维形状，从数据库读取特征信息。将板传送到测量位置。将测量头转移到所述板的检测区域。将用于三维测量的第一发光装置的光和用于二维测量的第二发光装置的光照射到所述检测区域，以拍摄从所述检测区域反射的第一反射图像和第二反射图像。通过将所述特征信息与拍摄的第一反射图像和第二反射图像中的至少一个进行比较来检测所述检测区域的变形，以重新对准所述检测区域。检测重新对准的检测区域。因此，可精确地测量三维形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施例涉及一种测量三维形状的方法，更具体地讲，涉及这样一 种测量三维形状的方法，该方法能够通过使用从裸板的CAD信息提取的特征信息或通过学 习裸板提取的特征信息重新对准板的检测区域，来测量板的三维形状。
技术介绍
以下示意性地解释传统的测量三维形状的方法。 为了测量印刷电路板(PCB)板(以下称为板，其中，所述板包括形成在其上的焊料)的三维形状，传统的测量三维形状的方法包括二维检测和三维检测。 在二维检测中，将二维光照射到板上，并且通过使用相机来拍摄和检测从所述板反射的二维图像。在三维检测中，投影仪产生图案光(pattern light)并将图案光照射到板上，通过使用相机来拍摄和检测反射的图案图像。 在三维检测中，在使用N-bucket算法获得相位信息的情况下，将投影仪的光栅以 规则的间隔转移N次来获得N个图案图像。在获得N个图案图像之后，通过使用N-bucket 算法获得相位信息，并通过使用获得的相位信息产生板的检测区域中的检测目标的高度信 息，从而测量三维形状。 当通过使用N-bucket算法获得相位信息来测量板的三维形状时，在板上形成焊 料的过程中或者由于其他原因，可能使板翘曲或收縮。 当板翘曲或收縮时，定义的检测区域变形。当定义的检测区域变形时，传统的测量 三维形状的方法不能发现检测区域的变形，因此传统方法不能精确地检测三维形状。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种测量三维形状的方法，该方法能够通过使用从 裸板的CAD信息提取的特征信息或通过学习裸板提取的特征信息重新对准板的检测区域， 来测量板的三维形状。 本专利技术的示例性实施例还提供了一种测量三维形状的方法，该方法能够通过使用 从裸板的CAD信息提取的特征信息或者通过学习裸板提取的特征信息重新对准板的检测 区域并对检测区域进行检测，来精确地测量板的三维形状。 在下面的描述中将阐明本专利技术另外的特点，并且部分地通过描述会变得更加清 楚，或者通过实施本专利技术可以了解。 本专利技术的示例性实施例公开了一种测量三维形状的方法。所述方法包括从数据 库读取特征信息；将板传送到测量位置；将测量头转移到所述板的检测区域；将用于三维 测量的第一发光装置的光和用于二维测量的第二发光装置的光照射到所述检测区域，以拍 摄从所述检测区域反射的第一反射图像和第二反射图像；通过将所述特征信息与拍摄的第 一反射图像和第二反射图像中的至少一个进行比较来检测所述检测区域的变形，以重新对 准所述检测区域；检测重新对准的检测区域。 本专利技术的示例性实施例公开了一种三维形状测量设备。所述三维形状测量设备包 括台，将目标板传送到测量位置；至少一个投影仪，将图案光照射到所述目标板的检测区 域；二维发光部分，将用于二维测量的光照射到所述目标板的检测区域；相机部分，拍摄从 所述目标板反射的图案图像和二维图像；控制部分，从数据库读取所述检测区域的特征信 息。控制部分通过将所述特征信息与拍摄的图案图像和二维图像中的至少一个进行比较来 检测所述检测区域的变形，以重新对准所述检测区域。 根据本专利技术，通过使用从CAD文件提取的裸板的特征信息或通过学习裸板提取的 特征信息来重新对准板的检测区域并进行检测，从而即使板翘曲或收縮也能精确地测量板 的三维形状。 应该理解，以上总体描述和以下详细描述是示例性和解释性的，并旨在提供如权 利要求所述的本专利技术的进一步解释。附图说明 被包括以提供本专利技术的进一步理解的附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，其示出本专利技术的实施例，并与以下描述一起用来解释本专利技术的原理。图1是示出应用根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法的三维形状测量设备的示意图。 图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法的流程图。 图3是示出在图2中学习裸板的方法的流程图。 图4A至图4C是示出在图3中学习特征信息的方法的流程图。 图5是示出图1中所示的裸板的平面图。 图6A至图6C是示出图5中所示的裸板或板的检测区域的放大平面图。 图7A和图7B是示出图5中所示的裸板或板的感兴趣区域的放大剖视图。具体实施例方式在下文中参照附图更充分地描述了本专利技术，在附图中示出了本专利技术的实施例。然 而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，且不应被解释为局限于在这里所阐述的实施例。 相反，提供这些示例性实施例使得本公开是彻底的，并将本专利技术的范围充分地传达给本领 域技术人员。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。在附图中，相 同的标号表示相同的元件。 应该理解的是，当元件或层被称作在另一元件或层上或者连接到另一元件 或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上或者直接连接到另一元件或层，或者可以 存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作直接在另一元件或层上或者直接连接 到另 一元件或层时，不存在中间元件或中间层。 在下文中，将参照附图描述根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法。 图1是示出应用根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法的三维形状 测量设备的示意图。图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法的流程 图。图3是示出在图2中学习裸板的方法的流程图。 在描述图1至图3中示出的根据本专利技术的示例性实施例的测量三维形状的方法之前，将示意性地描述应用所述测量三维形状的方法的三维形状测量设备。 参照图l，三维形状测量设备包括测量头100、控制部分200、数据库300、测量头转移部分400和显示装置500。 测量头100可包括传送台10、多个投影仪20和相机部分30。传送台10包括x/y 台11和台传送装置12。台传送装置12沿x轴方向和/或y轴方向传送x/y台11，从而传 送裸板1 (参照图6A和图7A)或板2 (参照图6B和图7B)。板2包括裸板1和形成在裸板 l上的焊料2a(参照图6B)。 每个投影仪20可包括发光装置21、光栅部分22和聚光透镜23。例如，光栅部分 22可包括光栅22a和光栅转移装置22b。光栅22a将来自发光装置21的光改变为图案光， 以将图案光照射到裸板1或板2上。光栅转移装置22b以规则的间隔转移光栅22a。聚光 透镜23安装在光栅部分22之下，以接收并会聚图案光，从而将会聚的图案光提供给裸板1 或板2。 相机部分30可包括滤光器31、成像透镜32和相机33，以获得二维图像或图案图 像。二维发光部分40安装在相机部分30之下。在二维检测中，二维发光部分40产生二维 光并将二维光照射到裸板1或板2上。上述测量头100由测量头转移部分400沿x轴方向 或y轴方向转移。 控制部分200可包括主控制器210、台控制器220、光栅控制器230、发光控制器 240和图像获取部分250。根据本专利技术，主控制器210可使用多波长来整体上控制三维形状 测量设备。台控制器220控制传送台10，光栅控制器230控制光栅转移装置22b。发光控 制器240控制投影仪20的发光装置21和二维发光部分40。图像获取部分250对通过相机 部分30获得的图案图像或二维图像进行图像处理，以将经图像处理的图案图像或经图像 处理的二维图像传输到主控制器210。 数据库300存储具有裸板1的二维信息和三维信息的CAD信息。CAD信息中的二 维信息存储在二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量三维形状的方法，包括：从数据库读取特征信息；将板传送到测量位置；将测量头转移到所述板的检测区域；将用于三维测量的第一发光装置的光和用于二维测量的第二发光装置的光照射到所述检测区域，以拍摄从所述检测区域反射的第一反射图像和第二反射图像；通过将所述特征信息与拍摄的第一反射图像和第二反射图像中的至少一个进行比较来检测所述检测区域的变形，以重新对准所述检测区域；检测重新对准的检测区域。

【技术特征摘要】
KR 2008-10-13 10-2008-0100003一种测量三维形状的方法，包括从数据库读取特征信息；将板传送到测量位置；将测量头转移到所述板的检测区域；将用于三维测量的第一发光装置的光和用于二维测量的第二发光装置的光照射到所述检测区域，以拍摄从所述检测区域反射的第一反射图像和第二反射图像；通过将所述特征信息与拍摄的第一反射图像和第二反射图像中的至少一个进行比较来检测所述检测区域的变形，以重新对准所述检测区域；检测重新对准的检测区域。2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述特征信息包括作为测量目标的板的裸板的参考标记、？L、引线图案、焊盘和丝印图案的信息中的至少一个。3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述特征信息包括二维特征信息和三维特征信息中的至少一个。4. 如权利要求1所述的方法，在所述特征信息不存在于数据库中的情况下，所述方法还包括通过使用重新对准的检测区域的信息来学习并存储所述板的裸板的特征信息。5. 如权利要求4所述的方法，其中，学习并存储裸板的特征信息的步骤包括通过台传送装置将所述裸板传送到测量位置；在传送所述裸板之后，通过使用测量头来检测所述裸板的参考标记；在检测所述裸板的参考标记之后，基于所述参考标记将测量头转移到所述检测区域；在将测量头转移到所述裸板的所述检测区域之后，操作第一发光装置和/或第二发光装置以产生图案光和/或二维光并将图案光和/或二维光照射到所述检测区域，通过相机拍摄反射的图案图像和/或二维图像以提取所述检测区域的二维特征信息或三维特征信息；检测提取了特征信息的所述检测区域是不是最后的检测区域，在所述检测区域不是最后的检测区域的情况下，将测量头转移到下一检测区域以提取所述下一检...

【专利技术属性】
技术研发人员：金珉永，黄凤夏，
申请(专利权)人：株式会社高永科技，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]