CN105466945A - 一种自动定位检测位置的红外检测方法及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动定位检测位置的红外检测方法及配套的检测设备。本发明在样品处于供电工作状态下进行检测，首先由可见光图像获取实际位置，然后采集待测样品的红外温度图像，并比对提取与背景的温度差异区，观察温度差异区的面积、温度、位置变化，最后与标准样本的参考值和容许的差异值比较，给出样品的品质报告。样品处于通电工作状态时，可以主动发射红外辐射，可以检测样品在长时间运行、工作后表现出的隐式不良和品质缺陷，与此同时，在检测过程中，还可以关注重点区域，并可获取更精致的红外温度图像，在检测过程中，可以随时定位和调节检测位置及检测视场，提高了检测效率。

Description

一种自动定位检测位置的红外检测方法及检测设备

技术领域

本发明属于红外检测技术领域，具体地说涉及一种自动定位检测位置的红外检测设备及检测方法。

背景技术

红外检测是利用红外辐射原理对材料表面进行检测的方法，其实质在于扫描记录被检材料表面上由于缺陷或材料的不同的热性质所引起的温度变化，是一种重要的产品质量检测方式，如根据电子产品和元器件运行中的红外和温度表现，可以对电路板等电子产品和元器件的稳定性和可靠性作出分析和评估，并可用于检测胶接或焊接件中的脱粘或未焊透部位，固体材料中的裂纹、空洞和夹杂物等缺陷，对隐形和潜在的产品不良作出及时预警。

现有红外检测装置和方法一般通过主动向被测物体发射红外光，然后通过观察被测物的红外光图像或被照射后的红外温度表现来进行相关分析，如中国专利文献CN102183545B公开了一种检测电路板焊点可靠性的红外测温检测法，该方法采用红外激光器发出一束红外激光聚集到电路板的待检测焊接点上，利用红外热像仪获取该检测点的温度动态图像，以及该检测点引脚处的温度动态图像，从而得到该检测点的温度上升曲线和该检测点引脚处的温度上升曲线。如果这两条温度上升曲线分布趋势相同，那么该焊接点是合格的。该方法采用主动红外激光照射，且着重于单个焊点的分析，电路板不处于工作状态。

中国专利文献CN204649634U公开了一种用于表面组装设备的红外成像检测装置。该装置除了可见光检测镜头外，同时配有红外光源和红外镜头。检测印刷电路板时，同时采集可见光图像和红外图像，红外图像用以完善图像细节。通过红外图像和可见光图像的融合，得到清晰度更高的图像。该装置也采用主动红外光源，着重于焊点检测，电路板不处于工作状态。

上述两个专利文献公开的内容都侧重于检测电路板的焊接缺陷，并不关注电子产品及其电路板长时间运行后表现出的隐式不良和品质缺陷。此外，在检测过程中，也并没有关注重点被测区域，获取更细致的红外温度图像，无法准确定位和调节检测位置及检测视场，检测效率较低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有红外检测装置和方法均采用主动红外光源，待检测元件处于非工作状态，无法检测元件长时间运行后的隐式不良和品质缺陷，且无法精确定位和调节检测位置及视场，检测效率低，从而提出一种可在元件工作状态时进行红外检测、可精确定位并调节检测位置及视场、检测效率高的红外检测设备及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种自动定位检测位置的红外检测方法，其包括如下步骤：

S1、待检测样品处于通电工作状态，提供待检测样品的检测位置和区域；

S2、获取待测样品的可见光图像，并将所述可见光图像与所述检测位置和区域比对，获得待测样品中检测位置的实际位置；

S3、调节所述待测样品的位置，使所述待测样品处于红外光检测区域内，采集待测样品的红外温度图像，提取红外光检测区域与所述待测样品背景的温度差异区；

S4、跟踪记录所述温度差异区的面积、温度、位置变化，并与标准样本的参考值和容许的差异值比较，得出待测样品的品质报告。

作为优选，所述步骤S3还包括将所述温度差异区细化为至少一个温度等高线子区域的步骤。

作为优选，所述步骤S4中，所述面积、温度、位置变化值超出容许的差异值，发出警告。

本发明还提供一种自动定位检测位置的红外检测设备，其包括，可调节支架，设置于所述可调节支架上部的可见光拍摄装置和红外光检测装置，与所述可调节支架、所述可见光拍摄装置、所述红外光拍摄装置均电连接的控制装置；还包括集成有可见光定位软件的定位芯片和集成有红外光检测软件的检测芯片。

作为优选，所述定位芯片设置于所述控制装置或所述可见光拍摄装置中，所述检测芯片设置于所述控制装置或所述红外光检测装置中。

作为优选，所述可见光拍摄装置由可见光相机、设置于所述可见光相机上的可见光镜头和可见光光源组成。

作为优选，所述红外光检测装置由红外相机和设置于所述红外相机上的红外镜头组成，所述红外相机为短波红外相机。

作为优选，所述定位芯片集成于所述可见光相机中。

作为优选，所述检测芯片集成与所述红外相机中。

作为优选，所述控制装置内设置有检测位置和区域说明文件；所述控制装置控制所述可调节支架移动。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的自动定位检测位置的红外检测方法，在样品处于供电工作状态下进行检测，首先比对预设的待测样品位置和区域与检测到的可见光图像，获取实际位置，然后将待测样品置于红外检测区域，采集待测样品的红外温度图像，并比对提取与背景的温度差异区，观察温度差异区的面积、温度、位置变化，最后与标准样本的参考值和容许的差异值比较，给出样品的品质报告；如温度差异区面积、温度、位置变化超出容许的差异值，则可判断待测样品出现异常。样品处于通电工作状态时，可以主动发射红外辐射，可以检测样品在长时间运行、工作后表现出的隐式不良和品质缺陷，与此同时，在检测过程中，还可以关注重点区域，并可获取更精致的红外温度图像，在检测过程中，可以随时定位和调节检测位置及检测视场，提高了检测效率。

(2)本发明所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其包括，可调节支架，设置于所述可调节支架上部的可见光拍摄装置和红外光检测装置，与所述可调节支架、所述可见光拍摄装置、所述红外光拍摄装置均电连接的控制装置；还包括集成有可见光定位软件的定位芯片和集成有红外光检测软件的检测芯片。所述控制装置可控制所述调节支架在X-Y方向移动，进而在检测过程中实时定位和调节检测位置和检测视场，该装置无需主动发射红外光，可检测工作状态中的待测样品，可关注样品在长时间运行后的品质状况，结构简单，操作方便，适用于电子产品品质检测。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1所述的可自动定位检测位置的红外检测设备结构示意图；

图2是本发明实施例1所述的温度等高线区域示意图；

图3是本发明实施例2所述的可自动定位检测位置的红外检测设备结构示意图；

图4是本发明实施例3所述的可自动定位检测位置的红外检测设备结构示意图。

图中附图标记表示为：1-可调节支架；2-控制装置；3-可见光相机；4-可见光镜头；5-可见光光源；6-红外相机；7-红外镜头；8-定位芯片；9-检测芯片；10-载物台；11-上部支架；12-下部支架；13-差异区；14-温度等高线子区域；15-检测位置；16-待检测样品。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种自动定位检测位置的红外检测设备，如图1所示，其包括，

可调节支架1，所述可调节支架为X-Y方向调节支架，由位于上部的上部支架11和位于下部的下部支架12组成；所述上部支架11与下部支架12均沿水平面移动，且移动方向相互垂直；所述可调节支架1下部设置有载物台10，待检测样品16置于载物台10上；

所述可调节支架1中上部支架11连接设置有可见光拍摄装置和红外光检测装置；所述可见光拍摄装置由可见光相机3、设置于所述可见光相机3上的可见光镜头4和可见光光源5组成，所述红外光检测装置由红外相机6和设置于所述红外相机6上的红外镜头7组成，所述红外相机6为短波红外相机；

作为可变换的实施方式，所述红外镜头7与所述红外相机6可集成为一个整体红外模块；

作为可变换的实施方式，所述可见光镜头4与所述可见光相机3可集成为一个整体可见光模块；

与所述可调节支架1、所述可见光拍摄装置、所述红外光拍摄装置均电连接有控制装置2，所述控制装置2为主控电脑，还包括集成有可见光定位软件的定位芯片8和集成有红外光检测软件的检测芯片9；本实施例中，所述定位芯片8和所述检测芯片9集成于所述主控电脑中，所述主控电脑内还设置有检测位置和区域说明文件；给出检测位置在待检测产品16中的坐标、检测时长、检测顺序、检测次数等信息，所述主控电脑控制所述可调节支架1的上部支架11、下部支架12相互运动。

本实施例还提供一种自动定位检测位置的红外检测方法，其包括如下步骤：

S1、待检测样品16处于通电工作状态，所述待检测样品16为电路板，控制装置2内的检测位置和区域说明文件提供电路板的检测位置和区域信息，本实施例中，所述信息可以为Gerber、CADX-Y、ECAD格式中的一种；

S2、所述可见光拍摄装置拍摄电路板的可见光图像，然后返回至控制装置2中的可见光定位软件中，将此图像进行视觉处理后，与所述检测位置和区域说明文件中的检测位置和区域信息比对，获得电路板中检测位置的实际位置；

S3、控制装置2控制可调节支架1的上部支架11、下部支架12相互移动，将红外镜头7对准待检测电路板，所述红外相机6采集电路板的红外温度图像，如图2所示，所述红外光检测软件提取检测位置上温度高于被检测电路板背景温度的若干差异区13，根据每个差异区的图像解析度，红外光检测软件可进一步细化生成该区域的温度等高线子区域14，所述温度等高线子区14域是差异区13中温度更高的区域，本实施例中，检测位置15为一个矩形元件；在设定的检测时间内，所述红外相机6和所述红外光检测软件持续跟踪所述差异区13及温度等高线子区域14的面积、温度、位置变化，并将这些变化与标准样品的参考值和可容许的差值比较，给出被检测电路板的品质评估报告；如上述变化值超出可容许的差值，如面积突然加速变大、温度快速升高，说明电路板工作异常，所述红外光检测软件闪烁区域轮廓，发出警告；对于异常高温点，可能发生短路，所述红外光检测软件立即给出警报或所述控制装置2切断电路板供电。

设定的测试时长结束，所述控制装置2根据所述检测位置和区域说明文件，自动切换至下一个检测位置，还可设定重复检测已检测过的位置。

实施例2

本实施例提供一种自动定位检测位置的红外检测设备，如图3所示，本实施例与实施例1大体相同，不同之处在于，集成有可见光定位软件的定位芯片8设置于所述可见光相机3中，集成有红外光检测软件的检测芯片9设置于所述控制装置2中。

实施例3

本实施例提供一种自动定位检测位置的红外检测设备，如图4所示，本实施例与实施例1和实施例2大体相同，不同之处在于，集成有可见光定位软件的定位芯片8设置于所述可见光相机3中，集成有红外光检测软件的检测芯片9设置于所述红外相机6中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种自动定位检测位置的红外检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、待检测样品处于通电工作状态，提供待检测样品的检测位置和区域；

S2、获取待测样品的可见光图像，并将所述可见光图像与所述检测位置和区域比对，获得待测样品中检测位置的实际位置；

S3、调节所述待测样品的位置，使所述待测样品处于红外光检测区域内，采集待测样品的红外温度图像，提取红外光检测区域与所述待测样品背景的温度差异区；

S4、跟踪记录所述温度差异区的面积、温度、位置变化，并与标准样本的参考值和容许的差异值比较，得出待测样品的品质报告。

2.根据权利要求1所述的自动定位检测位置的红外检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括将所述温度差异区细化为至少一个温度等高线子区域的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的自动定位检测位置的红外检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述面积、温度、位置变化值超出容许的差异值时，发出警告。

4.一种自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，包括，可调节支架，设置于所述可调节支架上部的可见光拍摄装置和红外光检测装置，与所述可调节支架、所述可见光拍摄装置、所述红外光拍摄装置均电连接的控制装置；还包括集成有可见光定位软件的定位芯片和集成有红外光检测软件的检测芯片。

5.根据权利要求4所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述定位芯片设置于所述控制装置或所述可见光拍摄装置中，所述检测芯片设置于所述控制装置或所述红外光检测装置中。

6.根据权利要求4或5所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述可见光拍摄装置由可见光相机、设置于所述可见光相机上的可见光镜头和可见光光源组成。

7.根据权利要求6所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述红外光检测装置由红外相机和设置于所述红外相机上的红外镜头组成，所述红外相机为短波红外相机。

8.根据权利要求7所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述定位芯片集成于所述可见光相机中。

9.根据权利要求8所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述检测芯片集成与所述红外相机中。

10.根据权利要求9所述的自动定位检测位置的红外检测设备，其特征在于，所述控制装置内设置有检测位置和区域说明文件；所述控制装置控制所述可调节支架移动。