CN110363737A - 一种待检测图像获取方法及待检测图像获取系统 - Google Patents

一种待检测图像获取方法及待检测图像获取系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种待检测图像获取方法及待检测图像获取系统，其中，该待检测图像获取方法包括：伺服电机驱动印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；在所述印制电路板由所述起始位置滑动至所述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，所述目标图像为所述印制电路板的局部图像；所述摄像头将所述两幅以上目标图像上传至电脑端；所述电脑端将所述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。本方案可在不接触印制电路板的情况下快速获得印制电路板的完整的待检测图像，提升检测的效率及准确度。

Description

一种待检测图像获取方法及待检测图像获取系统
技术领域
本申请属于电子检测技术领域，尤其涉及一种待检测图像获取方法及待检测图像获取系统。
背景技术
目前，在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)制造行业中，印制电路板的线宽及线距的精度已经达到0.10-0.12mm；而印制电路板的层数也已经达到46层甚至更多，结合当下微电子科技的快速发展，可见，印制电路板的加工制造工艺已经达到较高水平；与此同时印制电路板上的元器件也在向小型化和精密化发展。当前，印制电路板缺陷的检测方法主要为传统的人眼检测及探针在线检测。但传统的人眼检测和探针检测由于受限于接触，导致检测效率低下，而且检测结果的准确度也无法得到保证，不能较好适应智能制造技术发展需要。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种检测图像获取方法及检测图像获取系统，可在不接触印制电路板的情况下快速获得印制电路板的完整的待检测图像，提升检测的效率及准确度。
本申请的第一方面提供了一种待检测图像获取方法，上述待检测图像获取方法包括：
伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，上述目标图像为上述印制电路板的局部图像；
上述摄像头将上述两幅以上目标图像上传至电脑端；
上述电脑端将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
本申请的第二方面提供了一种待检测图像获取系统，上述待检测图像获取系统包括伺服电机、待检测的印制电路板、摄像头及电脑端；
其中，上述伺服电机用于，驱动上述印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
上述摄像头用于，在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，获取两幅以上目标图像，并将上述两幅以上目标图像上传至电脑端，其中，上述目标图像为上述印制电路板的局部图像；
上述电脑端用于，将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
由上可见，通过本申请方案，首先由伺服电机驱动印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置，并在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，上述目标图像为上述印制电路板的局部图像，然后由上述摄像头将上述两幅以上目标图像上传至电脑端，最后由上述电脑端将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。本申请方案通过非接触的方式获取待检测图像，既没有了夹具的束缚，同时也能获取待检测图像的效率及完整性，还提升了后续对印制电路板进行检测的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。
图1是本申请实施例提供的待检测图像获取方法的实现流程示意图；
图2是本申请实施例提供的待检测图像获取方法的另一实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的待检测图像获取系统的系统结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的待检测图像获取方法的实现流程，详述如下：
在步骤101中，伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
在本申请实施例中，上述伺服电机可通过可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)或嵌入式微控制器进行控制。待检测的印制电路板可以绑定在一个滑动块上，该滑动块由伺服电机驱动，伺服电机驱动上述滑动块时，由于印制电路板与该滑动块绑定，因而该印制电路板也会跟随着滑动块的滑动而改变位置。在伺服电机驱动上述印制电路板之前，检测人员可以预先设置印制电路板的起始位置及终点位置，具体地，可在终点位置处设置一限位传感器，使得印制电路板一旦到达终点位置处就由于限位传感器的限制而无法继续向前滑动。
在步骤102中，在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像；
在本申请实施例中，在印制电路板滑动路线的上方设置有一个以上的摄像头，可以认为，上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程，也就是上述印制电路板由进入上述摄像头的拍摄画面至离开上述摄像头的拍摄画面的过程，其中，上述摄像头也通过可编程逻辑控制器或嵌入式微控制器进行控制。因而，在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，可以由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，上述目标图像为上述印制电路板的局部图像。实际上，虽然在摄像头摆放位置较远的情况下，上述印制电路板可以完整的出现在摄像头的拍摄画面中，但这样就会导致拍摄画面的精度下降，出现拍摄画面较为模糊的情况。因而，为了获得印制电路板的清晰的拍摄图像，检测人员需要预先设置上述摄像头与印制电路板的滑动路线的距离，以使得摄像头所拍摄到的画面能够清晰的捕获印制电路板的每一细节，因而也就导致摄像头所获取的图像只能是上述印制电路板的局部图像。针对不同的印制电路板，上述摄像头与印制电路板的滑动路线的距离也将有所区别，此处不作限定。进一步地，为了获得更加清晰的拍摄图像，同时减少摄像头获取拍摄图像的次数，上述摄像头优选为八个面阵摄像头，且检测人员在设置上述八个面阵摄像头时，需要确保上述八个面阵摄像头处于同一水平面，且上述八个面阵摄像头所处的水平面需与上述印制电路板所滑动的平面保持平行。当然，检测人员根据待检测的印制电路板的具体情况，可以增加或减少摄像头的数量，此处不作限定。需要注意的是，若上述摄像头有两个以上，则需保证各个摄像头是同步的，即各个摄像头需在同一时刻获取图像。
在步骤103中，上述摄像头将上述两幅以上目标图像上传至电脑端；
在本申请实施例中，在印制电路板滑动至上述终点位置后，上述摄像头已经捕获到了若干张目标图像，为了对上述目标图像进行进一步处理，上述摄像头可以将所获得的目标图像上传至电脑端。可选地，如果上述摄像头是通过通用串行总线或有线方式连接至电脑端，则可以直接通过上述通用串行总线或其他线缆将捕获到的目标图像上传至电脑端；如果上述摄像头不是通过有线方式连接至电脑端，则需要对上述摄像头进行无线网络的设置，使得上述摄像头通过无线网络的方式将上述两幅以上目标图像上传至电脑端。可选地，上述摄像头通过无线网络的方式将上述两幅以上目标图像上传至电脑端，可以是上述摄像头先将上述目标图像上传至指定服务器，由上述指定服务器将上述目标图像发送至与上述摄像头关联的电脑端；或者，也可以是上述摄像头通过电脑端的互联网协议(IP)地址将上述目标图像发送至上述电脑端，此处不作限定。
在步骤104中，上述电脑端将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
在本申请实施例中，上述电脑端在获取到了上述两幅以上目标图像之后，可以根据上述两幅以上图像的获取顺序及图像边缘部分的重合情况，将上述两幅以上目标图像拼接为一幅待检测图像。
可选地，上述伺服电机驱动上述待检测的印制电路板的滑动存在有两种模式，一种是自动模式，另一种是手动模式；则在上述自动模式的应用场景下，上述步骤101具体为：
若接收到输入的第一驱动指令，则基于上述第一驱动指令，控制上述伺服电机周期性驱动上述印制电路板向第一方向滑动预设距离，直至上述印制电路板滑动至上述终点位置，其中，上述第一方向为由上述起始位置至上述终点位置的方向。
其中，上述第一驱动指令与上述自动模式相关联，也即是说，当接收到第一驱动指令时，认为当前处于自动模式下。此时，伺服电机可以周期性驱动上述印制电路板向第一方向滑动预设距离，其中，该周期可以由检测人员自行设置，例如设置为1秒，此处不作限定。上述滑动预设距离，可以通过在滑动路线上的预设位置设置限位传感器实现，例如，从起始位置开始每隔76毫米设置一个限位传感器，使得印制电路板滑动到每一个限位传感器的位置时，都会由于限位传感器的限制作用而停下。在自动模式下，每当上述印制电路板运行到预设位置并停下时，都会向上述摄像头发送拍摄指令，上述摄像头即可基于接收到的拍摄指令拍摄此时停止滑动的印制电路板，以获得目标图像。
在上述手动模式的应用场景下，上述步骤101具体为：
每当接收到输入的第二驱动指令时，基于上述第二驱动指令，控制上述伺服电机驱动上述印制电路板向第一方向滑动预设距离，其中，上述第一方向为由上述起始位置至上述终点位置的方向；
当检测到上述印制电路板滑动至上述终点位置时，忽略上述第二驱动指令。
其中，上述第二驱动指令与上述手动模式相关联，也即是说，当接收到第二驱动指令时，认为当前处于手动模式下。伺服电机每次接收到上述第二驱动指令时，只要上述印制电路板还未滑动至终点位置，则上述伺服电机会基于上述第二驱动指令驱动上述印制电路板向第一方向滑动预设距离，其中，上述滑动预设距离，可以通过在滑动路线上的预设位置设置限位传感器实现，例如，从起始位置开始每隔76毫米设置一个限位传感器，使得印制电路板滑动到每一个限位传感器的位置时，都会由于限位传感器的限制作用而停下。在手动模式下，每当上述印制电路板运行到预设位置并停下时，都会向上述摄像头发送拍摄指令，上述摄像头即可基于上述拍摄指令拍摄此时停止滑动的印制电路板，以获得目标图像。直至上述印制电路板滑动至终点位置时，上述印制电路板将无法再继续滑动，则此时，即便检测人员又输入了第二驱动指令，上述伺服电机也会忽略该第二驱动指令。
实际上，上述自动模式与上述手动模式的区别在于，在自动模式下，印制电路板在预设位置停下后，伺服电机将等待一段时间重新驱动上述印制电路板向第一方向滑动，也即检测人员只需输入一次第一驱动指令，就可使得上述印制电路板在上述伺服电机的反复驱动下滑动至终点位置处；而在手动模式下，印制电路板在预设位置停下后，只有再次接受到用户输入的第二驱动指令，伺服电机才会继续驱动上述印制电路板向第一方向滑动，也即检测人员需要输入若干次第二驱动指令，每次第二驱动指令只能驱动上述印制电路板滑动一段距离。
由上可见，通过本申请实施例，通过伺服电机的驱动实现印制电路板的滑动，使得摄像头能够获取到多张印制电路板的清晰的局部图像，并在最后由电脑端将多张局部图像进行拼接，得到完整清晰的印制板电路的待检测图像。本申请方案通过非接触的方式获取待检测图像，既没有了夹具的束缚，同时也能获取待检测图像的效率及完整性，还提升了后续对印制电路板进行检测的准确度。
实施列二
在上述实施例一的基础上，图2示出了本发明实施例二提供的待检测图像获取方法的另一实现流程，详述如下：
在步骤201中，伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
在步骤202中，在上述印制电路板由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，上述目标图像为上述印制电路板的局部图像；
在步骤203中，上述摄像头将上述两幅以上目标图像上传至电脑端；
在步骤204中，上述电脑端将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像；
在本申请实施例中，上述步骤201至204分别与上述步骤101至104相同或相似，具体可参见上述步骤101至104的相关描述，在此不再赘述。
在步骤205中，上述电脑端基于上述印制电路板，获取预设的比对图像；
在本申请实施例中，可以认为上述比对图像是上述印制电路板的标准图像，即不存在任何焊接错误或帧装错误的印制电路板的图像，且该比对图像中的印制电路板的布局及走线与上述待检测的印制电路板的布局及走线完全一致。
在步骤206中，上述电脑端将上述待检测图像与上述比对图像进行比对，以确定上述印制电路板是否存在缺陷。
在本申请实施例中，由于上述比对图像实际为上述印制电路板的标准图像，因而，通过将上述待检测图像与上述比对图像进行比对，可以确定上述印制电路板是否存在缺陷。如果上述待检测图像与上述比对图像有较大差异，那么上述印制电路板就很可能存在有焊接错误或帧装错误的缺陷。具体地，可以分别对上述待检测图像及上述比对图像进行二值化处理，获得二值化待检测图像及二值化比对图像，并获取上述二值化待检测图像与上述二值化比对图像的差异值，若上述差异值超过了预设的差异值阈值，则确定上述印制电路板存在缺陷，若上述差异值未超过预设的差异值阈值，则确定上述印制电路板不存在缺陷。
由上可见，通过本申请实施例，通过伺服电机的驱动实现印制电路板的滑动，使得摄像头能够获取到多张印制电路板的清晰的局部图像，并在最后由电脑端将多张局部图像进行拼接，得到完整清晰的印制板电路的待检测图像，并通过该待检测图像实现对印制电路板的缺陷检测。本申请方案通过非接触的方式获取待检测图像，既没有了夹具的束缚，同时也能获取待检测图像的效率及完整性，还提升了后续对印制电路板进行检测的准确度。
实施例三
图3示出了本发明实施例三提供的待检测图像获取系统的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该待检测图像获取系统3包括：伺服电机31、待检测的印制电路板32、摄像头33及电脑端34；
其中，上述伺服电机31用于，驱动上述印制电路板32由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
上述摄像头33用于，在上述印制电路板32由上述起始位置滑动至上述终点位置的过程中，获取两幅以上目标图像，并将上述两幅以上目标图像上传至电脑端34，其中，上述目标图像为上述印制电路板32的局部图像；
上述电脑端34用于，将上述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
可选地，上述电脑端34还用于，基于上述印制电路板32，获取预设的比对图像，将上述待检测图像与上述比对图像进行比对，以确定上述印制电路板32是否存在缺陷。
可选地，上述电脑端34具体用于，分别对上述待检测图像及上述比对图像进行二值化处理，获得二值化待检测图像及二值化比对图像，并获取上述二值化待检测图像与上述二值化比对图像的差异值，若上述差异值超过了预设的差异值阈值，则确定上述印制电路32板存在缺陷，若上述差异值未超过预设的差异值阈值，则确定上述印制电路板32不存在缺陷。
可选地，上述伺服电机31具体用于，若接收到输入的第一驱动指令，则基于上述第一驱动指令，周期性驱动上述印制电路板32向第一方向滑动预设距离，直至上述印制电路板32滑动至上述终点位置，其中，上述第一方向为由上述起始位置至上述终点位置的方向。
可选地，上述伺服电机31具体用于，每当接收到输入的第二驱动指令时，基于上述第二驱动指令，驱动上述印制电路32板向第一方向滑动预设距离，其中，上述第一方向为由上述起始位置至上述终点位置的方向，当检测到上述印制电路板32滑动至上述终点位置时，忽略上述第二驱动指令。
由上可见，通过本申请实施例，在上述待检测图像获取系统中，通过伺服电机的驱动实现印制电路板的滑动，使得摄像头能够获取到多张印制电路板的清晰的局部图像，并在最后由电脑端将多张局部图像进行拼接，得到完整清晰的印制板电路的待检测图像，并通过该待检测图像实现对印制电路板的缺陷检测。本申请方案通过非接触的方式获取待检测图像，既没有了夹具的束缚，同时也能获取待检测图像的效率及完整性，还提升了后续对印制电路板进行检测的准确度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述机器人的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元、模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块、单元集成在一个单元中，上述集成的模块、单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块、单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的机器人和轨道检测方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的机器人仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种待检测图像获取方法，其特征在于，包括：
伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
在所述印制电路板由所述起始位置滑动至所述终点位置的过程中，由摄像头获取两幅以上目标图像，其中，所述目标图像为所述印制电路板的局部图像；
所述摄像头将所述两幅以上目标图像上传至电脑端；
所述电脑端将所述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
2.如权利要求1所述的待检测图像获取方法，其特征在于，在所述电脑端将所述两幅以上目标图像拼接为检测图像之后，还包括：
所述电脑端基于所述印制电路板，获取预设的比对图像；
所述电脑端将所述待检测图像与所述比对图像进行比对，以确定所述印制电路板是否存在缺陷。
3.如权利要求2所述的待检测图像获取方法，其特征在于，所述电脑端将所述待检测图像与所述比对图像进行比对，以确定所述印制电路板是否存在缺陷，包括：
分别对所述待检测图像及所述比对图像进行二值化处理，获得二值化待检测图像及二值化比对图像；
获取所述二值化待检测图像与所述二值化比对图像的差异值；
若所述差异值超过了预设的差异值阈值，则确定所述印制电路板存在缺陷；
若所述差异值未超过预设的差异值阈值，则确定所述印制电路板不存在缺陷。
4.如权利要求1至3任一项所述的待检测图像获取方法，其特征在于，所述伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置，包括：
若接收到输入的第一驱动指令，则基于所述第一驱动指令，控制所述伺服电机周期性驱动所述印制电路板向第一方向滑动预设距离，直至所述印制电路板滑动至所述终点位置，其中，所述第一方向为由所述起始位置至所述终点位置的方向。
5.如权利要求1至3任一项所述的待检测图像获取方法，其特征在于，所述伺服电机驱动待检测的印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置，包括：
每当接收到输入的第二驱动指令时，基于所述第二驱动指令，控制所述伺服电机驱动所述印制电路板向第一方向滑动预设距离，其中，所述第一方向为由所述起始位置至所述终点位置的方向；
当检测到所述印制电路板滑动至所述终点位置时，忽略所述第二驱动指令。
6.一种待检测图像获取系统，其特征在于，所述待检测图像获取系统包括伺服电机、待检测的印制电路板、摄像头及电脑端；
其中，所述伺服电机用于，驱动所述印制电路板由预设的起始位置滑动至预设的终点位置；
所述摄像头用于，在所述印制电路板由所述起始位置滑动至所述终点位置的过程中，获取两幅以上目标图像，并将所述两幅以上目标图像上传至电脑端，其中，所述目标图像为所述印制电路板的局部图像；
所述电脑端用于，将所述两幅以上目标图像拼接为待检测图像。
7.如权利要求6所述的待检测图像获取系统，其特征在于，所述电脑端还用于，基于所述印制电路板，获取预设的比对图像，将所述待检测图像与所述比对图像进行比对，以确定所述印制电路板是否存在缺陷。
8.如权利要求7所述的待检测图像获取系统，其特征在于，所述电脑端具体用于，分别对所述待检测图像及所述比对图像进行二值化处理，获得二值化待检测图像及二值化比对图像，并获取所述二值化待检测图像与所述二值化比对图像的差异值，若所述差异值超过了预设的差异值阈值，则确定所述印制电路板存在缺陷，若所述差异值未超过预设的差异值阈值，则确定所述印制电路板不存在缺陷。
9.如权利要求6至8任一项所述的待检测图像获取系统，其特征在于，所述伺服电机具体用于，若接收到输入的第一驱动指令，则基于所述第一驱动指令，周期性驱动所述印制电路板向第一方向滑动预设距离，直至所述印制电路板滑动至所述终点位置，其中，所述第一方向为由所述起始位置至所述终点位置的方向。
10.如权利要求6至8任一项所述的待检测图像获取系统，其特征在于，所述伺服电机具体用于，每当接收到输入的第二驱动指令时，基于所述第二驱动指令，驱动所述印制电路板向第一方向滑动预设距离，其中，所述第一方向为由所述起始位置至所述终点位置的方向，当检测到所述印制电路板滑动至所述终点位置时，忽略所述第二驱动指令。
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