CN105627939A - 一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统，通过镜筒和双光源组件，镜筒下端处与双光源组件连接，双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件，实现了不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理，并进行后续的基于工业设备的微小间隙检测。本发明实施例基于工业设备的微小间隙检测装置包括：镜筒和双光源组件；镜筒下端处与双光源组件连接；双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件。

Description

一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及印刷电路板的品质检测技术领域，尤其涉及一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统。

背景技术

随着光学影像设备的不断成熟和计算机视觉技术的迅猛发展，在PCB检测领域利用硬件设备和软件算法自由搭配组合，协调完成高效、高质量的检测任务成为新兴的发展趋势。

鉴于电子产品芯片的微型化、集成化发展趋势或者工业设备的高精度的微小间隙，对PCB的要求急切体现在PCB的多层化、布线密集化之上，国内外PCB生产制造技术也正在向高精度、细导线、大密度、小间距的方向发展，从而致使PCB板或微小间隙待测产品导线自身的特性阻抗对电路板的信号传输影响越来越大，最终影响到电子产品的性能，其中导线线宽的变化范围是影响特性阻抗的最主要因素，而导线线宽的毛边大小是特性阻抗的直接误差来源，因此，PCB线宽及其毛边的长度是评定PCB品质好坏的重要参数，以及工业设备的高精度的微小间隙，如针对涡轮发动机叶片的叶尖间隙测量(即叶片与发动机机匣内壁之间的距离，直接影响到发动机的耗油量和寿命)。

目前PCB线宽的检测方法以及工业设备的高精度的微小间隙主要有人工目检法、自动X光学检测法和自动光学检测法，但受限制于线路的精细化、影响蚀刻因素的多样化、PCB板或微小间隙待测产品和背景环境的多样化，导致检测效果差、检测PCB板或微小间隙待测产品的类型和适用范围不够广泛，实用性和适应性较差，特别针对线宽毛边的检测方法还未成体系，然而，客户现场在实际测量中，对不同的PCB板或微小间隙待测产品，有时需要低光源照明，有时采用高光源，目前，并没有不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理的技术方案。

发明内容

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统，通过镜筒和双光源组件，镜筒下端处与双光源组件连接，双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件，实现了不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理，并进行后续的基于工业设备的微小间隙检测。

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置，包括：

镜筒和双光源组件；

所述镜筒下端处与所述双光源组件连接；

所述双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件。

可选地，所述基于工业设备的微小间隙检测装置还包括：

红光定位组件，用于通过红光定位待测PCB板或微小间隙待测产品；

升降组件，与所述镜筒连接，所述升降组件通过支臂安装组件与测量台面连接。

可选地，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过双C型接圈安装在所述镜筒一侧。

可选地，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过一支撑块安装在所述双光源组件的灯罩上沿。

可选地，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过夹持在所述镜筒上的夹持部件安装在所述双光源组件的灯罩上方。

可选地，所述双光源组件还包括光源连接套和灯罩，所述光源连接套连接在所述镜筒和所述灯罩之间，所述上环形光源组件设置在所述灯罩内部上方，所述下环形光源组件设置在所述灯罩内部下方。

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测方法，通过本实施例中提及的任意一种所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，包括：

通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显所述PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离；

通过标定片进行十字对等标定，并通过镜筒中的CCD相机采集所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的图像；

将采集的所述图像传输给处理终端进行所述图像的所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的计算。

可选地，将采集的所述图像传输给处理终端进行所述图像的所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的计算具体包括：

将采集的所述图像传输给处理终端；

通过所述处理终端对所述图像进行导线区域的框选处理；

对所述框选处理之后的所述导线区域进行预处理和特征分析，并计算所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离。

可选地，通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显所述PCB板导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离之前还包括：

通过红光定位组件待测的所述PCB板或微小间隙待测产品的红光定位。

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统，其特征在于，包括：

处理终端，以及如本实施例中提及的任意一种所述的基于工业设备的微小间隙检测装置；

所述处理终端与所述基于工业设备的微小间隙检测装置建立有通信连接关系；

所述处理终端，用于获取所述基于工业设备的微小间隙检测装置采集的所述图像，并进行所述图像的PCB板导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统，其中，基于工业设备的微小间隙检测装置包括：镜筒和双光源组件；镜筒下端处与双光源组件连接；双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件。本实施例中，通过镜筒和双光源组件，镜筒下端处与双光源组件连接，双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件，实现了不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理，并进行后续的基于工业设备的微小间隙检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的一个实施例的结构示意图；

图2(a)和(b)为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的双光源组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的红光定位组件的一个安装结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的红光定位组件的另一个安装结构示意图；

图5(a)和(b)为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的红光定位组件的另一个安装结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测方法的一个实施例的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测方法的另一个实施例的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统的一个实施例的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统的一个实施例的操作流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统的一个实施例的功能模块示意图；

图11为本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统的界面示意图；

图12(a)至(d)为标定图和PCB线宽及其毛边的侧视图和俯视图；

图13为图7应用例的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置、方法及系统，通过镜筒和双光源组件，镜筒下端处与双光源组件连接，双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件，实现了不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理，并进行后续的基于工业设备的微小间隙检测。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置的一个实施例包括：

镜筒1和双光源组件2；

镜筒1下端处与双光源组件2连接；

双光源组件2包括上环形光源组件2a和下环形光源组件2b。

优选地，基于工业设备的微小间隙检测装置还包括：

红光定位组件3，用于通过红光定位待测PCB板或微小间隙待测产品4；

升降组件5，与镜筒1连接，升降组件5通过支臂安装组件6与测量台面7连接。

优选地，如图3所示，红光定位组件5包括红光固定块5a和红光部件5b，红光固定块5a与红光部件5b连接，红光固定块5a通过双C型接圈8a安装在镜筒1一侧，为镜筒1侧面固定方式。

优选地，如图4所示，红光定位组件5包括红光固定块5a和红光部件5b，红光固定块5a与红光部件5b连接，红光固定块5a通过一支撑块8b安装在双光源组件2的灯罩2c上沿。

优选地，如图5(a)和图5(b)所示，红光定位组件5包括红光固定块5a和红光部件5b，红光固定块5a与红光部件5b连接，红光固定块5a通过夹持在镜筒1上的夹持部件8c安装在双光源组件2的灯罩2c上方，为红光内置镜筒固定套固定方式，图5(b)还设置有镜筒固定套9。

优选地，如图2(a)所示，双光源组件还包括光源连接套2d和灯罩2c，光源连接套2d连接在镜筒1和灯罩2c之间，上环形光源组件2a设置在灯罩2c内部上方，下环形光源组件2b设置在灯罩2c内部下方。

本实施例还如图2(b)所示，镜筒1、固定套1a、红光部件5b、双光源组件2的结构。

本发明实施例提供的一种基于工业设备的微小间隙检测装置包括：镜筒1和双光源组件2；镜筒1下端处与双光源组件2连接；双光源组件2包括上环形光源组件2a和下环形光源组件2b。本实施例中，通过镜筒1和双光源组件2；镜筒1下端处与双光源组件2连接；双光源组件2包括上环形光源组件2a和下环形光源组件2b，实现了不同光源照射进行PCB板或微小间隙待测产品的图像处理，并进行后续的基于工业设备的微小间隙检测。

请参阅图6，本发明实施例中提供的一种基于工业设备的微小间隙检测方法的一个实施例包括：

601、通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离；

602、通过标定片进行十字对等标定，并通过镜筒中的CCD相机采集PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离的图像；

603、将采集的图像传输给处理终端进行图像的PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离的计算。

本实施例中，基于工业设备的微小间隙检测方法为操作简洁、精确度高、稳定性好、适用范围广泛、检测对象多样化、观测结果直观友善的基于影像测量技术的PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离检测方法。

上面是对基于工业设备的微小间隙检测方法的过程进行详细的描述，下面将对具体过程进行详细的描述，请参阅图7，本发明实施例中提供的一种基于工业设备的微小间隙检测方法的另一个实施例包括：

701、通过红光定位组件待测的PCB板或微小间隙待测产品的红光定位；

702、通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离；

703、通过标定片进行十字对等标定，并通过镜筒中的CCD相机采集PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离的图像；

704、将采集的图像传输给处理终端；

705、通过处理终端对图像进行导线区域的框选处理；

706、对框选处理之后的导线区域进行预处理和特征分析，并计算PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离。

本实施例中，基于工业设备的微小间隙检测方法为操作简洁、精确度高、稳定性好、适用范围广泛、检测对象多样化、观测结果直观友善的基于影像测量技术的PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离检测方法。

如图8所示，本发明实施例中提供的一种基于工业设备的微小间隙检测系统的一个实施例包括：

处理终端801，以及如图1至图5中提及的基于工业设备的微小间隙检测装置802；

处理终端801与基于工业设备的微小间隙检测装置802建立有通信连接关系；

处理终端801，用于获取基于工业设备的微小间隙检测装置802采集的图像，并进行图像的PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离的计算。

图9所示基于工业设备的微小间隙检测系统的操作，是检测印刷电路板内、外层半成品经显影蚀刻后(上绿油前)线路的上幅及下幅宽度、微盲孔的上下孔径，并具备对部分缺陷检测的功能，画定区域后自动确定线边界，输出线宽值，判断NG、OK。当电脑装有电子表格软件时，可以输出报表。

基于工业设备的微小间隙检测系统的特点：大理石工作台，平整稳固并带有自动抗震脚杯；红光LD定位，可快速确定测量区域；同时配备强度可调双环形光源，以便在不同检测板情况下都能呈现清晰画面；采用高分辨率彩色CCD，成像画质清晰，信号传输经特殊处理，过滤了杂波，抗干扰能力强。放大倍率70×～450×可调。镜头固定，PCB板或微小间隙待测产品动，操作便捷。特殊的数据处理方法，在粗略区选情况下具有手动和自动寻边功能，方便操作。鼠标三键式操作，在最大程度上提高工作效率。独具特色的动态和静态测试功能，中、英、繁三种语言版本动态快速切换，满足各种不同的人员操作，且操作简便，如图9，完善的SPC数据统计功能，基于工业设备的微小间隙检测系统的外形尺寸960mm(长)700mm(宽)1280mm(高)，外形大方得体，设计干净简约。整机机身结构包括支臂组件、环形光源、CCD及镜筒、大理石桌面、主机箱、杂物箱及显示器等，下表1是产品的主要技术规格：

低光源照明效果是毛边比较清晰，但线路表面比较暗；而高光源照明效果，线路比较亮，毛边相对较暗。客户现场在实际测量中，对不同的板，有时需要低光源照明，有时采用高光源，以达到好的测量效果。

为满足高图像清晰度的需求，产品升级为高彩色CCD相机，成像更清晰。新相机采用以太网方式，取消采集卡，可有效地降低图像采集的故障率。

另外，新相机图像颜色、曝光时间、增益均可自由调整。

总结过去客户对基于工业设备的微小间隙检测仪方面的建议，产品对基于工业设备的微小间隙检测仪软件进行了相应优化：

1)增加千兆网口相机采图模块；

2)增加图像采集卡的采集模块；

3)软件新增加“四边形边长测量”按钮，手动点击该按钮，可知各边边长值，适用于PCB方形靶位测量；

4)优化算法，新增特殊算法处理，毛边抓取更稳定；

5)图像保存路径要求更灵活，每次存图均提供路径选择，不选择则默认为上一次保存路径。

高彩色CCD相机及环形双光源的使用，图像清晰度得到进一步的提升；软件及算法的优化升级，也促使测量更稳定，更精确，可满足市面上各种不同厚度的PCB板或微小间隙待测产品中的成品和半成品线宽与圆孔的检测。

基于目前PCB线宽的检测方法主要有人工目检法、自动X光学检测法和自动光学检测法，但受限制于线路的精细化、影响蚀刻因素的多样化、PCB板或微小间隙待测产品和背景环境的多样化，导致检测效果差、检测PCB板或微小间隙待测产品的类型和适用范围不够广泛，实用性和适应性较差，特别针对线宽毛边的检测方法还未成体系的技术问题，进一步地，基于工业设备的微小间隙检测系统适用于检测PCB内、外层蚀刻后(上绿油前)线路的上幅及下幅宽度，也可检测线间距离、孔到边线距离，以及圆孔、盲孔和弧的直径等。并适用于IC晶片、薄膜和LCD等线宽线距的测量。

如图10所示，由影像设备硬件部分10和计算软件功能算法部分11组成，通过控制\数据通信接口12相连接，分别完成被测物特征部位的影像数据提取和数据信息分析处理及显示，按其具体功能共分为十字对等标定模块13、图像特征信息获取模块14、界面参数设置模块15、框选自动检测模块16、数据导出模块17共五大模块。

十字对等标定模块13，包含专用标定片和十字对等标定法(如图12(a)至(d)所示)。用于完成系统的自动、高精度标定。当手动框选标定片30，即可提取到自动标定区域31中的长度均为2mm且互相垂直的两条线段L1和L2的像素距离，从而得到标定当量，也可手动拉选标定。

图像特征信息获取模块14，包含高低双环形光源、LED定位红光光管、大理石抗震稳物台、配有高清影像镜头的高感光彩色CCD和图像清晰度评定法。用于完成线宽及其毛边特征信息的凸显和获取高质量的清晰图像用于检测。如图12(a)至(d)所示，PCB导线的毛边来源于覆铜层41与蚀刻层40的不对等，为了能检测到线宽距和毛边距，特征获取模块主要是为了凸显上毛边43、上线边44、下线边45、下毛边46，而消弱线宽中间区域47和背景的干扰，从而利于后期的准确检测。

界面参数设置模块15，如图11所示，包含系统软件界面20中的参数设置及功能属性按钮群21、功能类型选择及检测模式选择按钮群22、图像显示窗口24、光源控制及调节按钮25。用于调节软、硬件各项参数属性和功能模式，以完成对不同类型、不同环境的PCB板或微小间隙待测产品和其它被测目标进行不同功能的检测。由于PCB板或微小间隙待测产品的多样性，会出现检测对象含有双毛边、单边毛边、无毛边、边缘氧化缺损、导线模糊灰暗、导线与背景对比度等多种情况，参数设置模块可设定相机放大倍数、阈值分割方法、反向查找轮廓、光源选择和调节等预设参数，还可设定双毛边检测、单毛边检测、无毛边检测、毛边到线边检测等检测模式，以适应不同的检测环境和检测需求。

框选自动检测模块16，包含图像预处理、特征分析、检测算法自动选择、特征提取和数据分析。用于对框选的导线区域自动进行特征分析和处理，抓取到线宽及其毛边，对捕获的数据信息进行处理，并计算得到相应的间距值。图像预处理包含图像去噪和形态学膨胀腐蚀两个部分，特征分析部分主要进行阈值分割、轮廓提取和基于Hough变换的信息分布分析，从而利用检测算法自动选择检测方法以达到最佳检测效果，最后线边和毛边进行提取，计算得到相应的边缘直线和间距值，其中核心内容为基于标准Hough变换和亚像素级边缘定位的线宽及其毛边检测方法、基于逐点扫描拟合和旋转仿射的线宽及其毛边检测方法、基于统计概率Hough变换的低对比度线宽及其毛边检测方法，以及三种算法根据具体目标特征自行切换使用的机制，将在后面作介绍。

数据导出模块17，包含数据的显示、绘制直线、数据导出等软件功能，表现在图11中的图像显示窗口24和数据信息记录栏23。用于绘制检测到的线宽及其毛边的直线和显示测量数据及其信息，便于测量者更加直观的观测检测效果，最终导出以数据信息和图像信息为一体的excel文档。数据导出模块即在原图上展示出了直观的线宽及其毛边边缘轮廓的抓取情况，同时也直接给出了测量所得间距值，并在记录栏记录了本次测量的模式、单位、内容等基本信息，不仅观测明了，而且存储友善细致。

如图13所示，基于工业设备的微小间隙检测方法的应用例包括：

步骤1：建立安装有高低双环形光光源、红光光源、高清影像镜头的高感光彩色CCD相机与计算机之间的通信连接。

步骤2：通过LED红光定位将目标待测区域移至镜头视野下，然后选择和调节高低环形光光源凸显线宽及其毛边部位，调节镜头放大倍数使图像清晰度评定分数达到最大值，此时得到最优的高质量影像。

其中的图像清晰度评定法，首先以图像数据每一列连续灰度值下降像素点数最多的边缘灰度变化率代表这一列的灰度变化率，计算每一行得到评价指标P，然后计算整幅图像PSNR(PeakSignaltoNoiseRatio，即峰值信噪比)，最后计算SSIM(StructuralSimilarityIndexMeasurement，结构相似性比较指标)，得到图像RGB三色相似度R％、G％、B％，则图像清晰度评定分数为： $S=\frac{PSNR+10(R\%+G\%+B\%)}{P}PSNR=10\×{\log }_{10}\left(\frac{{255}^2}{MSE}\right),$ S越大，图像质量越高。

步骤3：保持CCD相机各参数环境不变，然后利用专用的标定片和针对此系统设计的十字对等标定算法求得标定当量。

其中的十字对等标定法，选取标定片横向刻度为10mm，纵向刻度为2mm，当框选标定片的刻度区域时，首先对框选区域的图像进行高斯平滑滤波和两次形态学开运算，然后采用最大类间方差法进行阈值处理，分割出高亮的中心粗十字区域轮廓，细化后求得十字区域最小外接矩形，既而得到最小外接矩形的四个顶点为十字区域的四个最远端点，求得对角线长即2mm实际距离对应的像素距离L1和L2，若多次框选测量L1和L2稳定出现且误差不超过0.1个像素，则可计算得到标定当量C＝4/(L1+L2)(单位：mm/pixel)。

步骤4：设置各测量参数，选择检测方法，在图像区域框选测量，得到对应的图像像素数据，结合标定当量进行数据转换，得到最终测量数据。

其中的检测方法根据分析得到的图像特征进行自动切换，在检测前先对图像进行硬阈值小波去噪和中值平滑滤波，然后进行最大熵阈值分割和Canny边缘检测，利用形态学膨胀腐蚀算法消除孤立点和干扰点，进行轮廓提取得到完整的轮廓集并去除小的干扰线段，进行基于概率统计的Hough变化得到检测到的线段集，对轮廓集合线段集进行阈值取舍，然后归一化综合得到信息量参数K，K越大图像信息量越大、线宽及其毛边、线宽中心区域对比度越大，设定参考值M、N，当时，采用第三种检测方法；当时，采用第二种检测方法；当时，采用第一种检测方法。

其中的检测方法一，基于双线性插值和亚像素级边缘定位的线宽及其毛边检测方法。主要依据t检验法来判定八邻域内灰度值的渐变，作为边缘轮廓检测的滑动模板来遍历整幅图像数据，得到一组数值波动的数据，其中最大的两个峰值数值代表上线边、下线边(上毛边、下毛边)，然后搜索两个最大数值附近区域的两个第二大峰值数据即上毛边、下毛边(上线边、下线边)，最后在四个峰值对应的原图坐标位置的八邻域内，以0.5个像素为步长进行模板遍历，采用双线性插值的方法读取亚像素点的灰度值，最终得到亚像素级边缘定位坐标集，依据此坐标集绘制出上线边、下线边、上毛边、下毛边四条直线，求得相应的图像距离值结合标定当量C得到实际距离值。

其中的检测方法二，基于逐点扫描拟合和旋转仿射的线宽及其毛边检测方法。主要对原图像数据的每一行进行从左到右的像素点遍历和从右到左的像素点遍历，分别得到检测到的第一个灰度值大于125的像素点位置和相邻1个像素以上10个像素以内的第二个灰度值大于125的像素点位置，形成两组像素点集，采用取全体均值逐点比较的方法去除偏离点，然后进一步均值合并进行优化，然得到分别代表上线边、上毛边和下线边、下毛边的点集，采用最小二乘法拟合出四条代表上线边、上毛边、下线边、下毛边的直线，求得相应的图像距离值结合标定当量C得到实际距离值，然而由于导线的方向多样化，因此在逐点扫描前，先提取导线的轮廓，并求得其最小外接矩形的角度，利用旋转仿射将导线轮廓转至垂直状态，进行上述逐点扫描后，将坚持到的四条直线反向旋转原始轮廓转动的角度，以此来避免导线方位对扫描带来的干扰。

其中的检测方法三，基于统计概率Hough变换的低对比度线宽及其毛边检测方法。主要依据统计概率Hough变换(x₀，y₀，x₁，y₁)检测原图像数据中的直线，以两点坐标端点的形式表示，通过设定Hough变换中的参数：参数极径r、参数极角θ、直线最少曲线交点数W、直线最小点数量E、两点最大距离V，以及结合图像增强补偿、间断点插值补偿等补偿方法共同完成对低信息量图像信息的检测，最终返回上线边、上毛边、下线边、下毛边的检测直线，求得相应的图像距离值结合标定当量C得到实际距离值。

步骤5：在图像界面的框选区域显示自动抓取的线宽及其毛边的直线和测量数据，在界面上记录每次抓取所得数据信息，将多次抓取的数据信息、有相关标示的检测原图共同导出在一个excel表格上。

使用本方法，可以方便简洁的完成对线宽及其毛边的高精度检测，并且检测能力极强，检测范围广，适合大多种线宽及其边缘的检测，并能扩展实现对微间隙以及其它几何尺寸的检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是提供了一种完善的PCB线宽及其毛边检测系统和方法，不仅能检测线宽还能检测线宽毛边，检测精确度根据可调倍率的变化控制在，稳定性好、操作方便，最大特点是检测功能强大、检测对象和范围广泛、抗氧化抗干扰能力强，除了能检测印刷电路板内、外层半成品经显影蚀刻后的线路、芯板、绿油板、显影板之外，还能扩展用于IC晶片基于工业设备的微小间隙检测、film宽度测量、LCD线路板测量和工业微间隙测量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，包括：

镜筒和双光源组件；

所述镜筒下端处与所述双光源组件连接；

所述双光源组件包括上环形光源组件和下环形光源组件。

2.根据权利要求1所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，所述基于工业设备的微小间隙检测装置还包括：

红光定位组件，用于通过红光定位待测PCB板或微小间隙待测产品；

升降组件，与所述镜筒连接，所述升降组件通过支臂安装组件与测量台面连接。

3.根据权利要求2所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过双C型接圈安装在所述镜筒一侧。

4.根据权利要求2所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过一支撑块安装在所述双光源组件的灯罩上沿。

5.根据权利要求2所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，所述红光定位组件包括红光固定块和红光部件，所述红光固定块与所述红光部件连接，所述红光固定块通过夹持在所述镜筒上的夹持部件安装在所述双光源组件的灯罩上方。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，所述双光源组件还包括光源连接套和灯罩，所述光源连接套连接在所述镜筒和所述灯罩之间，所述上环形光源组件设置在所述灯罩内部上方，所述下环形光源组件设置在所述灯罩内部下方。

7.一种基于工业设备的微小间隙检测方法，通过如权利要求1至6中任意一项所述的基于工业设备的微小间隙检测装置，其特征在于，包括：

通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显所述PCB板的导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离；

通过标定片进行十字对等标定，并通过镜筒中的CCD相机采集所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的图像；

将采集的所述图像传输给处理终端进行所述图像的所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的计算。

8.根据权利要求7所述的基于工业设备的微小间隙检测方法，其特征在于，将采集的所述图像传输给处理终端进行所述图像的所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离的计算具体包括：

将采集的所述图像传输给处理终端；

通过所述处理终端对所述图像进行导线区域的框选处理；

对所述框选处理之后的所述导线区域进行预处理和特征分析，并计算所述PCB板导线线宽及毛边处或所述微小间隙待测产品的间隙距离。

9.根据权利要求8所述的基于工业设备的微小间隙检测方法，其特征在于，通过双光源部件对待测的PCB板或微小间隙待测产品进行高低环形光源的照射，凸显所述PCB板导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离之前还包括：

通过红光定位组件待测的所述PCB板或微小间隙待测产品的红光定位。

10.一种基于工业设备的微小间隙检测系统，其特征在于，包括：

处理终端，以及如权利要求1至6中任意一项所述的基于工业设备的微小间隙检测装置；

所述处理终端与所述基于工业设备的微小间隙检测装置建立有通信连接关系；

所述处理终端，用于获取所述基于工业设备的微小间隙检测装置采集的所述图像，并进行所述图像的PCB板导线线宽及毛边处或微小间隙待测产品的间隙距离。