CN108732484A - 用于元器件定位的检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于检测方法技术领域，提供了一种用于元器件定位的检测方法及检测系统，该检测方法包括以下步骤：A.将PCB板固定于检测台座的预设位置；B.获取可见光与红外光的融合图像，并识别元器件的边缘信息；C.根据元器件的边缘信息，确定元器件的位置；D.判断元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤E，否，则执行步骤F；E.断开供电电源，并保存断开供电电源之前的图像信息；F.在预设时间段后，保存预设时间段的图像信息；G.根据图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。由此实现了定位精确的效果，且在检测到异常时自动断开供电电源，并记录异常时的数据，协助算法定位故障位置，从而最大限度的减少了额外维修成本。

Description

用于元器件定位的检测方法及检测系统

技术领域

本发明属于检测方法技术领域，特别是涉及一种用于元器件定位的检测方法及检测系统。

背景技术

目前，对于常规的PCB板(印刷电路板)检测，例如：电路关键点的电流电压检测，往往会出现效率低下、难以精确定位的问题，从而造成故障无法排除以及放弃维修。当然，随着红外无损检测技术的兴起，将红外技术应用于电路维修，可以很快的定位问题区域。当元器件处于工作异常状态时，其向外辐射的热量，与正常工作状态时存在着很大的差异。我们可通过对热源进行探测比较，从而轻松的定位异常区域，仅仅只需很短的一段时间便可定位电路中故障回路或者元器件。但是，考虑到红外图像对亮度变化不敏感，成像分辨率低，不利于人眼判读，采用红外与可见光的融合图像，可以方便维修人员更加精确的定位故障所在，其相比传统的维修方式，具有效率高，检测准确，易于识别等等诸多优点。

然而，尽管融合图像存在着诸多的优势，应用于精密电路检测时，却也存在着以下问题：

一、由于红外检测技术需要通过热量来进行定位识别，因此需要通电进行检测。而部分原本工作正常的精密芯片，由于损坏模块的影响，导致它在异常工作一段时间后，也出现了损坏。而检测仪只能报错，无法对这类情形进行应对，从而增加了维修的成本；

二、判断故障位置的方法。由于针对高精度高密度板卡，简单的区域检测并不能满足要求，定位不够精确，尤其是对于一些微小的器件。

因此，现有的红外检测技术存在着定位不够精确，以及在检测到异常现象时只能报错，无法采取应对措施，从而增加了维修成本的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于元器件定位的检测方法及检测系统，旨在解决现有的红外检测技术存在着定位不够精确，以及在检测到异常现象时只能报错，无法采取应对措施，从而增加了维修成本的问题。

本发明提供了一种用于元器件定位的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

A.将PCB板固定于检测台座的预设位置；

B.获取可见光与红外光的融合图像，并识别所述PCB板上的元器件的边缘信息；

C.根据所述元器件的边缘信息，确定所述元器件的位置；

D.判断所述元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤E，否，则执行步骤F；

E.断开供电电源，并保存断开所述供电电源之前的图像信息；

F.在预设时间段后，保存所述预设时间段的图像信息；

G.根据所述图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

本发明还提供了一种用于元器件定位的检测系统，所述检测系统包括：

固定模块，用于将PCB板固定于检测台座的预设位置；

获取模块，用于获取可见光与红外光的融合图像，并识别所述PCB板上的元器件的边缘信息；

确定模块，用于根据所述元器件的边缘信息，确定所述元器件的位置；

判断模块，用于判断所述元器件的位置的温度是否大于预设温度，若是，则驱动断电模块工作，若否，则驱动保存模块工作；

断电模块，用于断开供电电源，并保存断开所述供电电源之前的图像信息；

保存模块，用于在预设时间段后，保存所述预设时间段的图像信息；

分析模块，用于根据所述图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

综上所述，本发明提供了一种用于元器件定位的检测方法及检测系统，该检测方法包括以下步骤：A.将PCB板固定于检测台座的预设位置；B.获取可见光与红外光的融合图像，并识别PCB板上的元器件的边缘信息；C.根据元器件的边缘信息，确定元器件的位置；D.判断元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤E，否，则执行步骤F；E.断开供电电源，并保存断开供电电源之前的图像信息；F.在预设时间段后，保存预设时间段的图像信息；G.根据图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。由此实现了定位精确的效果，且在检测到异常时自动断开供电电源，并记录异常时的数据，协助算法定位故障位置，从而最大限度的减少了额外维修成本，提高了系统利用效率，因此解决了现有的红外检测技术存在着定位不够精确，以及在检测到异常现象时只能报错，无法采取应对措施，从而增加了维修成本的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于元器件定位的检测方法的实现流程图。

图2为本发明另一实施例提供的一种用于元器件定位的检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的用于元器件定位的检测方法及检测系统，在进行双视融合检测功能的同时，可设定器件边缘检测功能，锁定器件位置，与常规的区域框选检测方式相比，速度更快，减轻了冗余信息的干扰。且在检测到异常时(即超出了温度阈值)，自动将供电系统关断，并记录异常时的数据，协助算法定位故障位置。从而最大限度的控制了可能带来的额外维修成本，提高了系统利用效率。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的一种用于元器件定位的检测方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

上述一种用于元器件定位的检测方法，包括以下步骤：

S101.将PCB板固定于检测台座的预设位置。

检测台座用于固定PCB板或者其他维修板卡，同时，维修供电单元集成于检测台座的底部。检测台座提供基本的交互功能，例如：维修供电电源电压的调整、电流报警阈值的调整、对PC端的接口等。

S102.获取可见光与红外光的融合图像，并识别PCB板上的元器件的边缘信息。

其中，将红外图像和可见光图像进行交融组合成所述融合图像，并对可见光图像进行算法处理的参数调整，提取出可见光图像的边沿信息，根据可见光图像的边沿信息进行闭合图形的锁定，以识别所述元器件的边缘信息。本实施例采用可见光镜头采集元器件的边缘数据，其他的采集方式如黑白镜头采集等，均在本发明的保护范围内。

S103.根据元器件的边缘信息，确定元器件的位置。

提取元器件的边缘的多个关键点，并对多个关键点进行定义，得到多个二维参数，根据多个二维参数确定元器件的位置，以便精确监控元器件的位置的温度信息。

S104.判断元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤S105，否，则执行步骤S106。

预设温度可根据用户需求进行设置，当然，各个不同的元器件都有额定温度值，该额定温度值即是预设温度，一旦检测到元器件位置的温度大于额定温度值，则判定为该元器件异常，应当立即断开供电电源，以免造成不必要的损失。

S105.断开供电电源，并保存断开供电电源之前的图像信息。

上述断开供电电源可通过开关量的方式进行通断控制，本实施例中提供多路独立可控的稳压电源，带有反接保护与电流检测功能，保证使用整个系统给PCB板或者其他维修板卡供电时，不会因为PCB板或者其他维修板卡短路而造成自身的损坏，同时也能及时反馈电流的变化情况。上述图像信息包括图像形状、图像色彩、图像尺寸以及图像所在位置的发热量。本实施例是采用继电器控制供电电源的通断，但不仅限于此类方式，凡是采用主控制器操控供电电源的通断方式如光耦、模拟开关等，均在本发明的保护范围之内。

S106.在预设时间段后，保存预设时间段的图像信息。

当元器件的位置的温度不超过预设温度时，则在经过预设时间段后，对该预设时间段的图像信息进行保存，预设时间段可根据用户需要进行设定。

S107.根据图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

通过上述得到的图像信息，进而精准的定位监控元器件的测温信息，更加智能，减少不需要的冗余信息。同时，通过对维修电源供电系统的控制，很大程度上避免了因局部故障导致其他正常工作模块异常的额外损失。

以下结合图1对上述一种用于元器件定位的检测方法的工作原理进行说明：

以手机板卡维修为例，步骤如下：

S1、清理检测台座，检查检测台座是否完好。然后通过固定夹将电路板(PCB板)固定在工作台中央。调整检测台座上的旋钮，将供电电压调整到适合的值，通过供电接口与调试板卡对接，暂不上电。

S2、给检测仪上电，并通过线缆与PC端通信。打开PC端专用的检测软件，此时能观测到板卡的融合图像，并自动识别出元器件的边缘信息。

边缘检测算法基于坎尼算法，首先，将可见光图像转化为灰度图像，之后高斯滤波滤除噪声。与常规的坎尼算法不同的是，考虑到主要应用与电路板卡的维修，将会把板卡上用白色标注的丝印信息、器件的引脚信息通过高通滤波进行滤除。接着，采用sobel算子计算图像梯度信息，再通过双阈值算法，将高于高阈值IH的值保留，低于低阈值IL的值滤除，位于两阈值中间的值，仅保留边缘有高于高阈值IH，且没有低阈值IL的点，最后二值化处理，得到所需要的图像。完成图像处理后程序会将识别到的闭合图像进行筛选编号，供用户选择需要检测的部分，与常规的区域检测方式相比，不用花费额外的精力去精确框选，也不会因大面积框选而造成故障定位不够精确的问题。

考虑到实际板卡布局情况会比较复杂，软件存在手动参数调节机制，不同档位下，算子、双阈值会进行数值上的调整，且优化非最大信号压制处理，保证识别的精确度。

S3、软件可从已经识别的闭合曲线中锁定需要检测的元器件并设置测温阈值，同时可设置多个元器件的测量位置，并设置对应的多个温度报警阈值，同时，对于温度上升速度，也可以进行升温速度阈值设定。阈值除开手动设置的方法，也可通过事先测量正常板卡，由软件自动抓取该区域的温度变化，并自动设置阈值范围，发送基准测试报告，给用户推荐测试区域。此外，设置维修板卡的电流报警阈值，保证板卡不工作于大电流的工作之类的异常场合。

S4、使能维修供电系统，给维修板卡上电，开始检测。

S5、若出现触发中断(即检测到报警信息)，系统将自动保存之前的已拍摄的图像信息，同时在极短的时间内断开维修供电系统。

S6、若未触发中断(即未检测到报警信息)，系统将在设置好的一段时间内，拍摄的所有图像信息全部保存。

S7、分析数据，定位故障原因。对于单独板卡的问题定位以是否触发报警为主，若触发报警，系统会生成报告，通知报警原因，如：编号14区域测量温度高于阈值，电流高于设置阈值之类，之后，维修人员可根据报告，精确定位故障于元器件层面，仅需更换损坏的元器件或是修改配套电路即可。

图2示出了本发明另一实施例提供的一种用于元器件定位的检测系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

上述一种用于元器件定位的检测系统，该检测系统包括：

固定模块1011，用于将PCB板固定于检测台座的预设位置。

检测台座用于固定PCB板或者其他维修板卡，同时，维修供电单元集成于检测台座的底部。检测台座提供基本的交互功能，例如：维修供电电源电压的调整、电流报警阈值的调整、对PC端的接口等。

获取模块1012，用于获取可见光与红外光的融合图像，并识别所述PCB板上的元器件的边缘信息。

其中，将红外图像和可见光图像进行交融组合成所述融合图像，并对可见光图像进行算法处理的参数调整，提取出可见光图像的边沿信息，根据可见光图像的边沿信息进行闭合图形的锁定，以识别所述元器件的边缘信息。本实施例采用可见光镜头采集元器件的边缘数据，其他的采集方式如黑白镜头采集等，均在本发明的保护范围内。

确定模块1013，用于根据所述元器件的边缘信息，确定所述元器件的位置。

提取元器件的边缘的多个关键点，并对多个关键点进行定义，得到多个二维参数，根据多个二维参数确定元器件的位置，以便精确监控元器件的位置的温度信息。

判断模块1014，用于判断所述元器件的位置的温度是否大于预设温度，若是，则驱动断电模块工作，若否，则驱动保存模块工作。

预设温度可根据用户需求进行设置，当然，各个不同的元器件都有额定温度值，该额定温度值即是预设温度，一旦检测到元器件位置的温度大于额定温度值，则判定为该元器件异常，应当立即断开供电电源，以免造成不必要的损失。

断电模块1015，用于断开供电电源，并保存断开所述供电电源之前的图像信息。

上述断开供电电源可通过开关量的方式进行通断控制，本实施例中提供多路独立可控的稳压电源，带有反接保护与电流检测功能，保证使用整个系统给PCB板或者其他维修板卡供电时，不会因为PCB板或者其他维修板卡短路而造成自身的损坏，同时也能及时反馈电流的变化情况。上述图像信息包括图像形状、图像色彩、图像尺寸以及图像所在位置的发热量。本实施例是采用继电器控制供电电源的通断，但不仅限于此类方式，凡是采用主控制器操控供电电源的通断方式如光耦、模拟开关等，均在本发明的保护范围之内。

保存模块1016，用于在预设时间段后，保存所述预设时间段的图像信息。

当元器件的位置的温度不超过预设温度时，则在经过预设时间段后，对该预设时间段的图像信息进行保存，预设时间段可根据用户需要进行设定。

分析模块1017，用于根据所述图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

通过上述得到的图像信息，进而精准的定位监控元器件的测温信息，更加智能，减少不需要的冗余信息。同时，通过对维修电源供电系统的控制，很大程度上避免了因局部故障导致其他正常工作模块异常的额外损失。

综上所述，本发明实施例提供了一种用于元器件定位的检测方法及检测系统，该检测方法包括以下步骤：A.将PCB板固定于检测台座的预设位置；B.获取可见光与红外光的融合图像，并识别PCB板上的元器件的边缘信息；C.根据元器件的边缘信息，确定元器件的位置；D.判断元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤E，否，则执行步骤F；E.断开供电电源，并保存断开供电电源之前的图像信息；F.在预设时间段后，保存预设时间段的图像信息；G.根据图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。由此实现了定位精确的效果，且在检测到异常时自动断开供电电源，并记录异常时的数据，协助算法定位故障位置，从而最大限度的减少了额外维修成本，提高了系统利用效率，因此解决了现有的红外检测技术存在着定位不够精确，以及在检测到异常现象时只能报错，无法采取应对措施，从而增加了维修成本的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述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实施例各实施例技术方案的精神和范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于元器件定位的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

A.将PCB板固定于检测台座的预设位置；

B.获取可见光与红外光的融合图像，并识别所述PCB板上的元器件的边缘信息；

C.根据所述元器件的边缘信息，确定所述元器件的位置；

D.判断所述元器件的位置的温度是否大于预设温度，是，则执行步骤E，否，则执行步骤F；

E.断开供电电源，并保存断开所述供电电源之前的图像信息；

F.在预设时间段后，保存所述预设时间段的图像信息；

G.根据所述图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤B具体为：

将红外图像和可见光图像进行交融组合成所述融合图像，并对所述可见光图像进行算法处理的参数调整，提取出所述可见光图像的边沿信息，根据所述可见光图像的边沿信息进行闭合图形的锁定，以识别所述元器件的边缘信息。

3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤C具体为：

提取所述元器件的边缘的多个关键点，并对所述多个关键点进行定义，得到多个二维参数，根据所述多个二维参数确定所述元器件的位置。

4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述图像信息包括图像形状、图像色彩、图像尺寸以及图像所在位置的发热量。

5.一种用于元器件定位的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

固定模块，用于将PCB板固定于检测台座的预设位置；

获取模块，用于获取可见光与红外光的融合图像，并识别所述PCB板上的元器件的边缘信息；

确定模块，用于根据所述元器件的边缘信息，确定所述元器件的位置；

判断模块，用于判断所述元器件的位置的温度是否大于预设温度，若是，则驱动断电模块工作，若否，则驱动保存模块工作；

断电模块，用于断开供电电源，并保存断开所述供电电源之前的图像信息；

保存模块，用于在预设时间段后，保存所述预设时间段的图像信息；

分析模块，用于根据所述图像信息进行数据分析以及故障定位，并分析故障原因。

6.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述获取模块具体包括：

将红外图像和可见光图像进行交融组合成所述融合图像，并对所述可见光图像进行算法处理的参数调整，提取出所述可见光图像的边沿信息，根据所述可见光图像的边沿信息进行闭合图形的锁定，以识别所述元器件的边缘信息。

7.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述确定模块具体包括：

提取所述元器件的边缘的多个关键点，并对所述多个关键点进行定义，得到多个二维参数，根据所述多个二维参数确定所述元器件的位置。

8.如权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述图像信息包括图像形状、图像色彩、图像尺寸以及图像所在位置的发热量。