CN105424714A - 基于多管脚的缺陷检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多管脚的缺陷检测装置及其检测方法，包括用于采集样品图像的摄像机，所述摄像机的下方对称布置两个采用高角度照明方式的LED光源，所述LED光源下方设有用于放置与输送样品的传送平台，该传送平台的侧边设有用于剔除不合格样品的剔除机构；所述该摄像机与用于接收并处理采集到的样品图像的工控机相连接，该工控机上还连接有用于显示工控机做出的图像处理结果的显示器。本发明实现了多管脚缺陷的自动在线检测，降低生产成本、提高了检测效率，以及极大的提高离开检测的精准度，很好的克服了传统人工检测中的检漏现象与检错现象。

Description

基于多管脚的缺陷检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及产品质量检测领域，尤其涉及一种基于多管脚的缺陷检测装置及其检测方法。
背景技术
在制造业中，引线末端的一段，通过软钎焊使这一段与印制板上的焊盘共同形成焊点。管脚，又叫引脚，英文叫Pin。就是从集成电路(芯片)内部电路引出与外围电路的接线，所有的管脚就构成了这块芯片的接口。管脚的质量好坏直接影响芯片的使用性能，关乎芯片质量。
目前，管脚产品完成制作工序后，主要依靠人工目视检测方法检测芯片的管脚数量，以及用卡尺测量芯片的管脚间距。这种传统目视检测方法耗费的人力资源巨大，给相关企业带来了巨大的经济损失；其次，检测结果与检测质量受主观因素影响极大；另外，检测效率低，不能满足现代工业的自动化生产需求。
因此，亟待解决上述问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有多管脚缺陷检测方法所存在的检测效率低、自动化程度低，本发明的第一目的是提供一种高效率、高准确率的基于多管脚的缺陷检测装置
本发明的第二目的是提供一种应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法。
技术方案：本近年来，机器视觉作为自动化行业的前沿技术，凭借着视觉系统非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强等突出的优点，在制造业中得到了广泛的应用，取得了巨大的经济效益。在大批量生产中，机器视觉系统能够快速、准确、高效地检测产品的质量，与采用人眼检测相比，生产效率得到了较大的提高。
本发明公开了一种基于多管脚的缺陷检测装置，包括用于采集样品图像的摄像机，所述摄像机的下方对称布置两个采用高角度照明方式的LED光源，所述LED光源下方设有用于放置与输送样品的传送平台，该传送平台的侧边设有用于剔除不合格样品的剔除机构；所述该摄像机与用于接收并处理采集到的样品图像的工控机相连接，该工控机上还连接有用于显示工控机做出的图像处理结果的显示器。
优选的，所述传送平台为带式传送平台。
其中，所述剔除机构包括吹风装置。
本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法，所述摄像机采集到样品图像，并将图像传输至工控机中进行处理；具体检测方法包括如下步骤：
步骤1、将采集的RGB图像转换为HSV分量图像，并选取H分量图像；
步骤2、图像目标区域确定，利用阈值分割技术提取多管脚样品的目标区域；
步骤3、根据最大目标区域长度方向的平行性，分析出多管脚样品的方向与偏角；
步骤4、根据所得的方向与偏角，旋转步骤1中的RGB图像，使得样品的管脚呈水平方向排列；
步骤5、在管脚区域内计算管脚所在位置，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差。
步骤6、当管脚存在缺陷时，工控机发送指令启动剔除装置，将样品剔除出传送平台；当管脚无缺陷时，传送平台将样品传送至下一工序。
进一步，所述步骤5中，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差，具体步骤为：
1)在管脚区域内，计算目标区域的水平灰度直方图；
2)根据水平灰度直方图，得到n个波峰，即为n个管脚；
3)计算每两个管脚之间的像素差，分别为P1、P2……Pn-1；
4)计算管脚目标区域内两管脚像素差的平均值为P；
5)当每两个两个管脚之间的像素差P1、P2……Pn-1与平均值P的差值的绝对值小于判定值T，则表示管脚无缺陷；相反，当大于判定值T时，则表示管脚存在缺陷。
优选的，所述判定值T为6像素。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点是：首先，本发明基于视觉检测技术实现了自动化检测，提高了检测效率，降低了生产成本；其次，本发明利用灰度值检测管脚缺陷，可快速并精准的确定样品管脚数量，以及管脚间距；再者，本发明的检测方法无需耗费大量的人力资源，可给相关企业带来了巨大的经济效益；最后，本发明的检测结果与检测质量不受主观因素影响，能很好的满足现代工业的自动化生产需求。
附图说明
图1为本发明基于多管脚的缺陷检测装置的结构示意图；
图2为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法的流程图
图3为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的RGB图；
图4为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的H分量图；
图5为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的阈值分割图；
图6为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的最大区域图；
图7为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品旋转后的RGB图；
图8为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的管脚位置间隙图；
图9为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的管脚位置目标区域图；
图10为本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法中多管脚样品的管脚位置目标区域图的水平灰度直方图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明公开了一种基于多管脚的缺陷检测装置，包括用于采集样品图像的摄像机1，所述摄像机1的下方对称布置两个采用高角度照明方式的LED光源2，所述LED光源2下方设有用于放置与输送样品的传送平台3，该传送平台3的侧边设有用于剔除不合格样品的剔除机构4；所述该摄像机1与用于接收并处理采集到的样品图像的工控机5相连接，该工控机5上还连接有用于显示工控机5做出的图像处理结果的显示器6。
所述传送平台3为带式传送平台。
所述剔除机构4包括吹风装置。
如图3-图10所示，本发明应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法，在进行实际检测时，当样品处于摄像机1正下方时，摄像机1进行图像采集，然后将图像传送至工控机5，选取样品RGB图像，进行检测；具体检测方法包括如下步骤：
步骤1、将采集的RGB图像转换为HSV分量图像，并选取H分量图像；
步骤2、图像目标区域确定，利用阈值分割技术提取多管脚样品的目标区域；
步骤3、根据最大目标区域长度方向的平行性，分析出多管脚样品的方向与偏角；
步骤4、根据所得的方向与偏角，旋转步骤1中的RGB图像，使得样品的管脚呈水平方向排列；
步骤5、在管脚区域内计算管脚所在位置，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差。
步骤6、当管脚存在缺陷时，工控机5发送指令启动剔除装置4，将样品剔除出传送平台3；当管脚无缺陷时，传送平台3将样品传送至下一工序。
其中，所述步骤5中，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差，具体步骤为：
1)在管脚区域内，计算目标区域的水平灰度直方图；
2)根据水平灰度直方图，得到n个波峰，即为n个管脚；
3)计算每两个管脚之间的像素差，分别为P1、P2……Pn-1；
4)计算管脚目标区域内两管脚像素差的平均值为P；
5)当每两个两个管脚之间的像素差P1、P2……Pn-1与平均值P的差值的绝对值小于判定值T，则表示管脚无缺陷；相反，当大于判定值T时，则表示管脚存在缺陷。
本发明中判定值T为6像素。

Claims (6)

1.一种基于多管脚的缺陷检测装置，其特征在于：包括用于采集样品图像的摄像机(1)，所述摄像机(1)的下方对称布置两个采用高角度照明方式的LED光源(2)，所述LED光源(2)下方设有用于放置与输送样品的传送平台(3)，该传送平台(3)的侧边设有用于剔除不合格样品的剔除机构(4)；所述该摄像机(1)与用于接收并处理采集到的样品图像的工控机(5)相连接，该工控机(5)上还连接有用于显示工控机(5)做出的图像处理结果的显示器(6)。
2.根据权利要求1所述的基于多管脚的缺陷检测装置，其特征在于：所述传送平台(3)为带式传送平台。
3.根据权利要求1所述的基于多管脚的缺陷检测装置，其特征在于：所述剔除机构(4)包括吹风装置。
4.根据权利要求1所述的应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于：所述摄像机(1)采集到样品图像，并将图像传输至工控机(5)中进行处理；具体检测方法包括如下步骤：
步骤1、将采集的RGB图像转换为HSV分量图像，并选取H分量图像；
步骤2、图像目标区域确定，利用阈值分割技术提取多管脚样品的目标区域；
步骤3、根据最大目标区域长度方向的平行性，分析出多管脚样品的方向与偏角；
步骤4、根据所得的方向与偏角，旋转步骤1中的RGB图像，使得样品的管脚呈水平方向排列；
步骤5、在管脚区域内计算管脚所在位置，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差。
步骤6、当管脚存在缺陷时，工控机(5)发送指令启动剔除装置(4)，将样品剔除出传送平台(3)；当管脚无缺陷时，传送平台(3)将样品传送至下一工序。
5.根据权利要求4所述的应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤5中，根据管脚位置间的间隙，计算是否存在误差，具体步骤为：
1)在管脚区域内，计算目标区域的水平灰度直方图；
2)根据水平灰度直方图，得到n个波峰，其中n代表存在n个管脚；
3)计算每两个管脚之间的像素差，分别为P1、P2……Pn-1；
4)计算管脚目标区域内两管脚像素差的平均值为P；
5)当每两个管脚之间的像素差P1、P2……Pn-1与平均值P的差值的绝对值小于判定值T，则表示管脚无缺陷；相反，当大于判定值T时，则表示管脚存在缺陷。
6.根据权利要求4所述的应用基于多管脚的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，所述判定值T为6像素。
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