CN105184739A - 印刷线路板aoi检测的图像拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，AOI设备具有至少两个位于同一高度并且间隔排布的摄像头，每个摄像头分别拍摄其所对应区域的需要检测的电路板部位，并将每个摄像头所拍摄的图像存储至AOI设备内部存储中，AOI设备内部处理单元运行有图像处理单元，图像处理单元提取内部存储中的图像，并且使用图像拼接方法将所有摄像头单独拍摄的图像按其所拍摄区域的位置关系拼接成一幅完整的图像。本发明通过多摄像头划区域扫描再拼接的方式解决了大幅PCB的AOI检测问题，适用于大张工作片的AOI检测，提高了检测效率，降低了设备尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷线路板AOI检测技术领域，尤其涉及一种用于检测大幅PCB的多摄像头的AOI检测图形拼接方法。
背景技术
AOI(AutomaticOpticInspection)的全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术，但发展迅速，很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。
目前，AOI设备大都只有一个定位的摄像头扫描，对于大幅的PCB而言，其图形扫描会出现边缘有所偏差，而且会增加设备的高度。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于多摄像头扫描的AOI图像拼接技术，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种印刷线路板AOI检测的图像拼接方法。
本发明的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，按照下述步骤进行：
一、AOI设备具有至少两个位于同一高度并且间隔排布的摄像头，每个摄像头分别拍摄其所对应区域的需要检测的电路板部位，并将每个摄像头所拍摄的图像存储至AOI设备内部存储中；
二、AOI设备内部处理单元运行有图像处理单元，图像处理单元提取内部存储中的图像，并且使用图像拼接方法将所有摄像头单独拍摄的图像按其所拍摄区域的位置关系拼接成一幅完整的图像。
进一步的，所述图像拼接方法按下述步骤进行：
一、首先在尺度空间进行特征检测，并确定关键点的位置和关键点所处的尺度，然后使用关键点邻域梯度的主方向作为该点的方向特征，以实现算子对尺度和方向的无关性；
二、从多幅待匹配图像中提取出对尺度缩放旋转亮度变化无关的特征向量并进行匹配，采用RANSAC算法进行匹配点对提纯，最后采用L-M算法优化计算透视矩阵；
三、根据图像间透视矩阵，对相应的图像进行交换以确定图像间的重叠区域，并将待融合的图像注册到一幅新的空白图像中形成拼接图。
更进一步的，检测尺度空间极值初步确定关键点位置和所在尺度，通过拟合三维二次函数以精确确定关键点的位置和尺度，同时去除低对比度的关键点和不稳定的边缘相应点，利用关键点邻域像素的梯度方向分布特性为每个关键点指定方向参数，生成本地特征点描述符。
更进一步的，不同摄像头在拍摄照片时选择不同曝光参数，从而使不同摄像头拍摄的图像间存在光度差异。
更进一步的，所述光度差异导致拼接图的拼缝的两侧具有明暗差异。
更进一步的，采用多分辨率纹理解决拼接缝两侧明暗问题。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明通过多摄像头划区域拍摄，再拼接的方式解决了大幅PCB的AOI检测问题，适用于大张工作片的AOI检测，提高了检测效率，降低了设备尺寸。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例进行详细说明。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，按照下述步骤进行：
一、AOI设备具有至少两个位于同一高度并且间隔排布的摄像头，每个摄像头分别拍摄其所对应区域的需要检测的电路板部位，并将每个摄像头所拍摄的图像存储至AOI设备内部存储中；
二、AOI设备内部处理单元运行有图像处理单元，图像处理单元提取内部存储中的图像，并且使用图像拼接方法将所有摄像头单独拍摄的图像按其所拍摄区域的位置关系拼接成一幅完整的图像。
其中，所述图像拼接方法按下述步骤进行：
1、首先在尺度空间进行特征检测，并确定关键点的位置和关键点所处的尺度：通过拟合三维二次函数以精确确定关键点的位置和尺度，同时去除低对比度的关键点和不稳定的边缘相应点，利用关键点邻域像素的梯度方向分布特性为每个关键点指定方向参数，生成本地特征点描述符；
然后使用关键点邻域梯度的主方向作为该点的方向特征，以实现算子对尺度和方向的无关性；
2、从多幅待匹配图像中提取出对尺度缩放旋转亮度变化无关的特征向量并进行匹配，采用RANSAC算法进行匹配点对提纯，最后采用L-M算法优化计算透视矩阵；
3、根据图像间透视矩阵，对相应的图像进行交换以确定图像间的重叠区域，并将待融合的图像注册到一幅新的空白图像中形成拼接图，不同摄像头在拍摄照片时选择不同曝光参数，从而使不同摄像头拍摄的图像间存在光度差异，所述光度差异导致拼接图的拼缝的两侧具有明暗差异，采用多分辨率纹理解决拼接缝两侧明暗问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
一、AOI设备具有至少两个位于同一高度并且间隔排布的摄像头，每个摄像头分别拍摄其所对应区域的需要检测的电路板部位，并将每个摄像头所拍摄的图像存储至AOI设备内部存储中；
二、AOI设备内部处理单元运行有图像处理单元，图像处理单元提取内部存储中的图像，并且使用图像拼接方法将所有摄像头单独拍摄的图像按其所拍摄区域的位置关系拼接成一幅完整的图像。
2.根据权利要求1所述的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：所述图像拼接方法按下述步骤进行：
一、首先在尺度空间进行特征检测，并确定关键点的位置和关键点所处的尺度，然后使用关键点邻域梯度的主方向作为该点的方向特征，以实现算子对尺度和方向的无关性；
二、从多幅待匹配图像中提取出对尺度缩放旋转亮度变化无关的特征向量并进行匹配，采用RANSAC算法进行匹配点对提纯，最后采用L-M算法优化计算透视矩阵；
三、根据图像间透视矩阵，对相应的图像进行交换以确定图像间的重叠区域，并将待融合的图像注册到一幅新的空白图像中形成拼接图。
3.根据权利要求1所述的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：检测尺度空间极值初步确定关键点位置和所在尺度，通过拟合三维二次函数以精确确定关键点的位置和尺度，同时去除低对比度的关键点和不稳定的边缘相应点，利用关键点邻域像素的梯度方向分布特性为每个关键点指定方向参数，生成本地特征点描述符。
4.根据权利要求1所述的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：不同摄像头在拍摄照片时选择不同曝光参数，从而使不同摄像头拍摄的图像间存在光度差异。
5.根据权利要求4所述的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：所述光度差异导致拼接图的拼缝的两侧具有明暗差异。
6.根据权利要求5所述的印刷线路板AOI检测的图像拼接方法，其特征在于：采用多分辨率纹理解决拼接缝两侧明暗问题。
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