CN110567987A - 一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法 - Google Patents

一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法,所述检测系统包括CCD相机、图像采集卡、光源、分拣装置和计算机;CCD相机安装在基板传送带上方,用于获取待检测的基板的图像信号;图像采集卡用于对CCD相机输出的图像信号进行AD转换;光源用于对CCD相机的拍摄区域进行照明;计算机用于对图像采集卡输出的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送分拣操作指令给分拣装置;分拣装置用于根据分拣操作指令将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。本发明能够提高基板缺陷检测的效率和准确度,提升产品功能测试阶段的合格率。

Description

一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法
技术领域
本发明涉及馈线终端基板检测技术领域,特别是指一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法。
背景技术
现今社会,电力已是人们最常用而且最重要的能源之一,电力系统运行的可靠性对人们乃至对整个社会来说都是十分重要。整个电力系统由多个大大小小的设备组成,而馈线终端是配电网中的重要设备之一。馈线终端硬件部分主要由DSP板、开入开出板、采样板、面板及电源系统等构成,终端硬件部分的稳定性间接影响到配电网运行的可靠性。
传统的馈线终端的基板检测手段采用以下两种方式:
人工目测:使用放大镜或者校准的显微镜,利用人工视觉检查来确定电路板是否合格。这种检测方式需要大量的人力、时间,作业效率低,还可能因为人的疲劳检测导致漏检、错检。
通电检测:通过对电性能的检测找出制造缺陷以及对PCB板进行测试模拟,以保证PCB板合格使用。这种检测方式需要测试夹具,编程与调试时间长,制作夹具的成本较高,使用难度大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统及方法,用以解决现有馈线终端的基板检测采用人工检测方式造成的漏检率高和采用通电检测需要测试夹具且编程与调试时间长的问题。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统,包括CCD相机、图像采集卡、光源、分拣装置和计算机;
所述CCD相机安装在基板传送带上方,用于获取待检测的基板的图像信号;
所述图像采集卡用于对所述CCD相机输出的图像信号进行AD转换;
所述光源用于对所述CCD相机的拍摄区域进行照明;
所述计算机用于对所述图像采集卡输出的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送分拣操作指令给所述分拣装置;
所述分拣装置用于根据所述分拣操作指令将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
优选地,所述计算机包括参数设置模块、预处理模块、图像处理模块、判断决策模块、分拣控制模块和用户界面模块;
所述参数设置模块用于根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
所述预处理模块用于按照设定的参数完成初始化操作;
所述图像处理模块用于对所述图像采集卡输出的信号进行分析处理,形成图像数据并发送给所述判断决策模块;
所述判断决策模块用于将所述图像处理模块发送的图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送预警信号给所述分拣控制模块;
所述分拣控制模块用于根据所述预警信号发送分拣操作指令给所述分拣装置;
所述用户界面模块用于与用户进行人机交互,供用户录入参数,并向用户显示判断结果和分拣结果。
优选地,所述计算机还包括通信模块,所述通信模块用于完成所述判断决策模块与所述用户界面模块的双向通信及判断结果的上报。
优选地,所述分拣装置包括机械臂,所述机械臂用于将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
优选地,所述计算机还用于调整所述光源的发光参数。
优选地,所述基板包括PCB板和印制模板。
本发明的实施例还提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测方法,包括以下步骤:
S1、获取待检测的基板的图像信号;
S2、对所述图像信号进行AD转换;
S3、对转换后的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
优选地,所述步骤S3包括:
根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
按照设定的参数完成初始化操作;
对转换后的信号进行分析处理,形成图像数据;
将所述图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格;
当判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
优选地,所述馈线终端基板检测方法还包括:
向用户显示判断结果和分拣结果。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明提供的馈线终端基板检测系统及方法,在基板装配前后、电气测试之前使用,能够提高基板缺陷检测的效率和准确度,提升产品功能测试阶段的合格率。此外,本发明使得员工劳动强度大大降低,漏检问题得以消除,节省了检查时间,减少了产品反工工时,使得基板的生产效率更高,产品质量更加稳定。
附图说明
图1是本发明实施例提供的馈线终端基板检测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例中计算机的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的馈线终端基板检测方法的流程图。
图中:1-CCD相机,2-图像采集卡,3-光源,4-分拣装置,5-计算机,51-参数设置模块,52-预处理模块,53-图像处理模块,54-判断决策模块,55-分拣控制模块,56-用户界面模块,57-通信模块。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统,如图1所示,所述装置包括CCD相机1、图像采集卡2、光源3、分拣装置4和计算机5;
CCD相机1安装在基板传送带上方,用于获取待检测的基板的图像信号;
图像采集卡2用于对CCD相机1输出的图像信号进行AD转换;
光源3用于对CCD相机1的拍摄区域进行照明;
计算机5用于对图像采集卡2输出的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送分拣操作指令给分拣装置4;
分拣装置4用于根据分拣操作指令将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
这里的基板包括PCB板和印制模板,主要是针对PCB板上焊膏的检测和印制模版上焊膏的检测二大类,对PCB板的检测包括印刷区域、印刷偏移和桥接现象的检测,对印制模版的检测包括针对阻塞和拖尾现象的检测。
本实施例中的CCD相机1为线阵式CCD相机,能与MOS电路集成在一个芯片上,既具有光电转换功能,又具有信号存储、转移和读出功能,因此可看成一个图像变换器,把一幅空间分布的光图像变换成按时间顺序分布的视频电压信号,传输给后续设备进行处理。
图像采集卡2是控制相机拍照完成图像采集与数字化协调的重要设备,其结构设计和性能对整个系统的效率密切相关。图像采集卡2具有以下功能:图像信号的接收与A/D转换、相机控制输入输出接口、总线接口和通讯接口等。
光源3作为机器视觉系统输入的重要部件,它的好坏直接影响输入数据的质量和应用效果。由于目前没有通用的光源设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的视觉光源,以达到最佳效果。
本发明基于自动视觉技术,集合了光学、图像分析、计算机和自动控制等原理,通过数字图像处理与模式识别的方法来实现基板检测。与传统的人工检测技术相比,能够提高基板缺陷检测的效率和准确度,提升产品功能测试阶段的合格率。此外,本发明使得员工劳动强度大大降低,漏检问题得以消除,节省了检查时间,减少了产品反工工时,使得基板的生产效率更高,产品质量更加稳定。
进一步地,分拣装置4包括机械臂,机械臂负责机械的运动和控制,用于将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。机械臂与CCD相机1的距离和基板传送带的运行速度决定了机械臂动作的时间及延时时间,这里通过计算机5对整个运行过程的实时计算,发出控制指令指挥机械臂进行动作,使其在指定的时间运作,将检测不合格的基板放入不良品放置区。
进一步地,如图2所示,计算机5包括参数设置模块51、预处理模块52、图像处理模块53、判断决策模块54、分拣控制模块55和用户界面模块56;
参数设置模块51用于根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
预处理模块52用于按照设定的参数完成初始化操作;
图像处理模块53用于对图像采集卡2输出的信号进行分析处理,形成图像数据并发送给判断决策模块54;
判断决策模块54用于将图像处理模块53发送的图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送预警信号给分拣控制模块55;
分拣控制模块55用于根据所述预警信号发送分拣操作指令给分拣装置4;
用户界面模块56用于与用户进行人机交互,供用户录入参数,并向用户显示判断结果和分拣结果。
进一步地,计算机5还包括通信模块57,通信模块57用于完成判断决策模块54与用户界面模块56的双向通信及判断结果的上报。
计算机5基于Windows平台,相关模块采用Delphi语言编写,并引入LabVIEW语言进行图形处理。其中,用户界面模块56采用图形方式,为用户提供方便的操作和显示,便于用户在检测产品的类型改变时及时更换参数设置并增删或修改数据库。
进一步地,计算机5还用于调整光源3的发光参数,以便于光源3更好地应用于特定的实例,达到最佳照明效果。
相应地,本发明的实施例还提供一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测方法,如图3所示,所述方法包括以下步骤:
S1、获取待检测的基板的图像信号;
S2、对所述图像信号进行AD转换;
S3、对转换后的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
进一步地,步骤S3包括:
根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
按照设定的参数完成初始化操作;
对转换后的信号进行分析处理,形成图像数据;
将所述图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格;
当判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
进一步地,所述馈线终端基板检测方法还包括:
向用户显示判断结果和分拣结果。
本发明提供的馈线终端基板检测系统及方法,在基板装配前后、电气测试之前使用,能够提高基板缺陷检测的效率和准确度,提升产品功能测试阶段的合格率。此外,本发明使得员工劳动强度大大降低,漏检问题得以消除,节省了检查时间,减少了产品反工工时,使得基板的生产效率更高,产品质量更加稳定。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测系统,其特征在于,包括CCD相机、图像采集卡、光源、分拣装置和计算机;
所述CCD相机安装在基板传送带上方,用于获取待检测的基板的图像信号;
所述图像采集卡用于对所述CCD相机输出的图像信号进行AD转换;
所述光源用于对所述CCD相机的拍摄区域进行照明;
所述计算机用于对所述图像采集卡输出的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送分拣操作指令给所述分拣装置;
所述分拣装置用于根据所述分拣操作指令将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
2.根据权利要求1所述的馈线终端基板检测系统,其特征在于,所述计算机包括参数设置模块、预处理模块、图像处理模块、判断决策模块、分拣控制模块和用户界面模块;
所述参数设置模块用于根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
所述预处理模块用于按照设定的参数完成初始化操作;
所述图像处理模块用于对所述图像采集卡输出的信号进行分析处理,形成图像数据并发送给所述判断决策模块;
所述判断决策模块用于将所述图像处理模块发送的图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时发送预警信号给所述分拣控制模块;
所述分拣控制模块用于根据所述预警信号发送分拣操作指令给所述分拣装置;
所述用户界面模块用于与用户进行人机交互,供用户录入参数,并向用户显示判断结果和分拣结果。
3.根据权利要求2所述的馈线终端基板检测系统,其特征在于,所述计算机还包括通信模块,所述通信模块用于完成所述判断决策模块与所述用户界面模块的双向通信及判断结果的上报。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的馈线终端基板检测系统,其特征在于,所述分拣装置包括机械臂,所述机械臂用于将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的馈线终端基板检测系统,其特征在于,所述计算机还用于调整所述光源的发光参数。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的馈线终端基板检测系统,其特征在于,所述基板包括PCB板和印制模板。
7.一种基于自动视觉技术的馈线终端基板检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、获取待检测的基板的图像信号;
S2、对所述图像信号进行AD转换;
S3、对转换后的信号进行分析处理,判断待检测的基板是否合格,并在判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
8.根据权利要求7所述的馈线终端基板检测方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
根据待检测的基板的类型进行参数设置和存储;
按照设定的参数完成初始化操作;
对转换后的信号进行分析处理,形成图像数据;
将所述图像数据与预存的标准图像数据进行对比,判断待检测的基板是否合格;
当判断不合格时进行分拣操作,将判断不合格的基板分拣到不良品放置区。
9.根据权利要求8所述的馈线终端基板检测方法,其特征在于,所述馈线终端基板检测方法还包括:
向用户显示判断结果和分拣结果。
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