CN105606620A - 一种基于视觉的pcba焊点检测方法和系统 - Google Patents

一种基于视觉的pcba焊点检测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于视觉的PCBA焊点检测方法和系统，该方法包括获取PCBA的图像，根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息，根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数，比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格；本发明通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的参数，根据该参数判断焊点是否合格，提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。

Description

一种基于视觉的PCBA焊点检测方法和系统
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种基于视觉的PCBA焊点检测方法和系统。
背景技术
PCBA(PrintedCircuitBoardAssembly)是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件后得到的集成电路板，SMT上件和DIP插件均通过电焊的方式焊接，所以焊点检测是PCBA生产过程中非常重要的一道工序。焊点除了粘接短路外，还容易出现缺锡、少锡、饱满度不够或者光滑度不够等问题。目前，对于一些必须检测的焊点一般通过人工目检实现，由于焊点密集度高，数量大，人工目检效率低下，成本高，漏检率高；或者通过电气检测的方式判断各焊点是否合格，但该方式无法确定具体是哪一个焊点出现了问题，工作量大，容易漏检。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于视觉的PCBA焊点检测方法和系统，通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的参数，根据该参数判断焊点是否合格，提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提出一种基于视觉的PCBA焊点检测方法，包括：
获取PCBA的图像；
根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格。
其中，所述根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息具体为：根据所述图像得到所述PCBA的焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面。
其中，所述实际参数包括所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度。
其中，所述根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数具体为：根据所述焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面得到所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度。
其中，所述预设参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度。
其中，所述比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格，具体为：比较所述实际参数与预设参数，若所述实际参数均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，判定所述焊点合格，否则所述焊点不合格。
其中，所述焊点的位置为所述焊点相对于所述PCB基板的左下角顶点的坐标区域。
另一方面，本发明还提出一种基于视觉的PCBA焊点检测系统，包括：
工业相机，用于获取PCBA的图像；
三维信息获取模块，用于根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
参数获取模块，用于根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
合格判断模块，用于比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格，若所述实际参数均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，判定所述焊点合格，否则所述焊点不合格。
其中，还包括：
预设参数设置模块，用于设置所述焊点的预设参数，所述预设参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度；
误差范围设置模块，用于设置所述预设参数分别对应的预设误差范围。
本发明提供的技术方案带来的有益效果为：
本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法和系统，包括获取PCBA的图像，根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息，根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数，比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格；通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的参数，根据该参数判断焊点是否合格，提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
附图说明
图1是本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法第一个实施例的方法流程图。
图2是本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法第二个实施例的方法流程图。
图3是本发明基于视觉的PCBA焊点检测系统第一个实施例的结构框图。
图4是本发明基于视觉的PCBA焊点检测系统第二个实施例的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参见图1，图1是本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法第一个实施例的方法流程图。
在该实施例中，该检测方法包括如下步骤：
S101，获取PCBA的图像；
通过高倍的工业相机获取待测PCBA的多个角度的图像，该图像包括PCBA的俯视图和多个角度的斜视图。
S102，根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
根据获取到的多个角度的图像重建PCBA焊点的三维图像，得到其三维信息，该三维信息包括焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面。
S103，根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
根据上述三维信息，即焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面得到焊点的实际参数，该实际参数包括所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度，这些参数是判断焊点的焊锡是否饱满，焊锡是否分布均匀，焊点所处位置是否正确，以及焊点与焊点之间是否粘接的重要指标。
S104，比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格。
该方法预先设置与实际参数对应的预设参数，该预设参数为合格焊点的标准参数，该标准参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度，将上述检测得到的实际参数与预设的标准参数进行比较，将比较的结果作为判断焊点是否合格的依据。
综上，本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法，包括获取PCBA的图像，根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息，根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数，比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格；从多个角度获取PCBA焊点的图像，通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的参数，根据该参数判断焊点是否合格，提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
实施例二
参见图2，图2是本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法第二个实施例的方法流程图。
该实施例中有未详尽叙述的地方请参考实施例一，该实施例为在实施例一的基础上的更完整的技术方案，在该实施例中，该检测方法包括如下步骤：
S201，获取PCBA的图像；
S202，根据所述图像得到所述PCBA的焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面；
S203，根据所述焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面得到所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度；
所述焊点的位置为所述焊点相对于所述PCB基板的左下角顶点的坐标区域。
S204，比较所述实际参数与预设参数；
S205，判断所述实际参数是否均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，若是进入步骤S206；若否，进入步骤S207；
S206，所述焊点合格；
S207，所述焊点不合格。
该方法在设置预设参数，即标准参数的同时，设定每个标准参数的误差范围，若通过检测得到的全部实际参数与预设参数进行比较时均落入其误差范围，则该焊点合格；若有一个实际参数超出其对应的误差范围，该焊点不合格。
综上，本发明基于视觉的PCBA焊点检测方法，包括获取PCBA的图像，根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息，根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数，比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格；从多个角度获取PCBA焊点的图像，通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的实际参数，若该实际参数全部落入预设参数的误差范围内，则该焊点合格；该方法提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
以下为该发明的装置实施例，在装置实施例中为详尽描述的部分请参考方法实施例。
实施例三
参见图3，图3是本发明基于视觉的PCBA焊点检测系统第一个实施例的结构框图。
在该实施例中，该焊点检测系统包括：
工业相机01，用于获取PCBA的图像；
使用高清的工业相机从多个角度获取PCBA的图像。
三维信息获取模块02，用于根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
参数获取模块03，用于根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
得到焊点的三维信息，即焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面之后，通过数学方法对应的软件程序得到该焊点的实际参数。
合格判断模块04，用于比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格，若所述实际参数均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，判定所述焊点合格，否则所述焊点不合格。
该预设误差范围可以调节，该预设误差范围越小，焊点的检测精度越高。
综上，本发明基于视觉的PCBA焊点检测装置，从多个角度获取PCBA焊点的图像，通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的参数，根据该参数判断焊点是否合格，提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
实施例四
参见图4，图4是本发明基于视觉的PCBA焊点检测系统第二个实施例的结构框图。
在第三实施例的基础上，该焊点检测系统还包括：
预设参数设置模块05，用于设置所述焊点的预设参数，所述预设参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度；
误差范围设置模块06，用于设置所述预设参数分别对应的预设误差范围。
上述预设参数由程序设定，其参数名称和参考值可以调整，如可以将焊点的高度峰值作为参数指标，同时设定其参考值和该参考值的误差范围，将设定个好的高度峰值作为参考指标之一。
综上，本发明基于视觉的PCBA焊点检测系统，从多个角度获取PCBA焊点的图像，通过图像处理技术得到PCBA各焊点的三维信息从而得到各焊点的实际参数，若该实际参数全部落入预设参数的误差范围内，则该焊点合格；该方法提高了检测效率和准确度，节省了人工成本。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于视觉的PCBA焊点检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取PCBA的图像；
根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息具体为：根据所述图像得到所述PCBA的焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实际参数包括所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数具体为：根据所述焊点与PCB基板的接触面和所述焊点的曲面得到所述焊点的位置、焊点与PCB基板的接触面的形状和所述接触面的面积、焊点的曲面的形状和所述曲面的光滑度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格，具体为：比较所述实际参数与预设参数，若所述实际参数均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，判定所述焊点合格，否则所述焊点不合格。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述焊点的位置为所述焊点相对于所述PCB基板的左下角顶点的坐标区域。
8.一种基于视觉的PCBA焊点检测系统，其特征在于，包括：
工业相机，用于获取PCBA的图像；
三维信息获取模块，用于根据所述图像得到所述PCBA的焊点的三维信息；
参数获取模块，用于根据所述三维信息得到所述焊点的实际参数；
合格判断模块，用于比较所述实际参数与预设参数，根据比较的结果判断所述焊点是否合格，若所述实际参数均位于所述预设参数分别对应的预设误差范围内，判定所述焊点合格，否则所述焊点不合格。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：
预设参数设置模块，用于设置所述焊点的预设参数，所述预设参数包括所述焊点的预设位置、焊点与PCB基板的接触面的预设形状和所述接触面的预设面积、焊点的预设曲面的预设形状和所述预设曲面的预设光滑度；
误差范围设置模块，用于设置所述预设参数分别对应的预设误差范围。
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