CN111539933A - 一种直插元件检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直插元件检测方法及系统。所述直插元件检测方法，包括：获取待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值；判断与待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值；判断与待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与待测尺寸相等的尺寸；判断待测PCB板图像上各待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，当灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出灰度值错误数量、设定数量阈值和待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。本发明可以提高对直插元件是否存在元件错误、元件漏插及IC焊锡连焊的检测结果的检测精度。

Description

一种直插元件检测方法及系统

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是涉及一种直插元件检测方法及系统。

背景技术

随着电子元器件的日益微型化以及PCB板的高度集成化，人工检测的传统方法已经完全不能够满足人们对现代产品质量近乎苛刻的高合格率要求。人工检测是分期分批进行的，为期一天或几天不等，主要由产品的批量大小来决定，导致检测效率较低。而且，人工检测方法对人的依赖程度较大，检测准确度与检测人员的工作习惯、经验和疲劳程度等因素有关，误检和漏检的情况时有发生。因此，必须用一种有效的检测手段来代替传统的人工检测方法，才能达到现代生产过程中既保证质量又提高效率的目的。

近年来光学测试法越来越受到重视。自动光学检查系统(Automatic OpticalInspection System，AOI)的核心是一套CCD摄像系统、交流伺服控制工作台及图像处理系统。在进行检测时，首先将需要检测的印刷电路板置于AOI系统的工作台上，经过定位，调出需要检测产品的检测程序，工作台将线路板送到镜头下面，镜头捕捉到线路板的图像后，处理器将会在工作台移至下一个位置时对捕捉到的图像分析处理，通过对图像进行连续处理，获得较高的检测速度，但是此种方法检测的精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种直插元件检测方法及系统，本发明可以提高对直插元件是否存在元件错误、元件漏插及IC焊锡连焊的检测结果的检测精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种直插元件检测方法，包括：

获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值；

判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果；所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件；

若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号；

判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果；所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的；

若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号；

判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果；所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值；

由所述第三判断结果确定灰度值错误数量；所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数；

当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

可选的，所述判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果，具体包括：

将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果；

若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等；

若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

可选的，所述颜色阈值组的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

利用NI视觉库中的IMAQ Color Learn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

可选的，所述尺寸阈值组的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

可选的，所述灰度值阈值的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

对所述模板PCB板图像进行二值化处理得到二值化阈值图像；

提取所述二值化阈值图像中对应模板元件的灰度值，作为灰度值阈值。

可选的，在所述获取模板PCB板图像之后，还包括：

对所述模板PCB板图像进行阀值分割得到二值化尺寸图像；

利用公式Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)对所述二值化尺寸图像进行低通滤波处理，得到处理后的模板PCB板图像；其中，α为滤波系数、X(n)为第n次滤波的采样灰度值、Y(n-1)为第n-1次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像、Y(n)为第n次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像。

一种直插元件检测系统，包括：

待测参数获取模块，用于获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值；

颜色错误判断模块，用于判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果；所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件；

颜色错误处理模块，用于若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号；

尺寸错误判断模块，用于判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果；所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的；

尺寸错误处理模块，用于若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号；

灰度值错误判断模块，用于判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果；所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值；

确定灰度值错误数量模块，用于由所述第三判断结果确定灰度值错误数量；所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数；

灰度值错误处理模块，用于当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

可选的，所述灰度值错误判断模块，具体包括：

运算单元，用于将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果；

第一确定单元，用于若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等；

第二确定单元，用于若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

可选的，还包括颜色阈值组模块确定，所述颜色阈值组模块包括：

模板图像获取单元，用于获取模板PCB板图像；

颜色阈值组获取单元，用于利用NI视觉库中的IMAQ ColorLearn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

可选的，还包括尺寸阈值组模块确定，所述尺寸阈值组模块包括：

模板图像获取单元，用于获取模板PCB板图像；

尺寸阈值组获取单元，用于利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明通过对待测元件同时进行颜色检测、尺寸检测和灰度值检测，实现了从多方面对元件进行检测，而且颜色阈值包括多组RGB三通道颜色值、尺寸阈值包括多组尺寸提高了对直插元件是否存在元件错误、元件漏插及IC焊锡连焊的检测结果的检测精度。

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他的附图。

图1为本发明实施例1一种直插元件检测方法的流程图；

图2为本发明实施例1应用的具体装置的结构示意图；

图3为本发明实施例1获取标准二值化低通后图像的过程示意图；

图4为本发明实施例2一种直插元件检测系统的组成示意图。

符号说明：

1-声光报警单元、2-微控制单元、3-处理单元、4-图像获取单元、5-光电检测单元、6-链条运转控制单元。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种直插元件检测方法及系统。本发明通过对待测元件同时进行颜色检测、尺寸检测和灰度值检测，实现了从多方面对元件进行检测，而且颜色阈值包括多组RGB三通道颜色值、尺寸阈值包括多组尺寸提高了对直插元件是否存在元件错误、元件漏插及IC焊锡连焊的检测结果的检测精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的直插元件检测方法，包括：

S1：获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值。

S2：判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果。所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件。

S3若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号。

S4：判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果。所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的。

S5：若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号。

S6：判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果。所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值。

S7：由所述第三判断结果确定灰度值错误数量。所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数。

S8：当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

S6中所述判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果，具体包括：

将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果。

若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等；

若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

S2中，所述颜色阈值组的确定方法，具体包括：

S21：获取模板PCB板图像；

S22：利用NI视觉库中的IMAQ ColorLearn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

S4中，所述尺寸阈值组的确定方法，具体包括：

S41：获取模板PCB板图像；

S42：利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

在S41之后，还包括：

S411：对所述模板PCB板图像进行阀值分割得到二值化尺寸图像；

S412：利用公式Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)对所述二值化尺寸图像进行低通滤波处理，得到处理后的模板PCB板图像；其中，α为滤波系数、X(n)为第n次滤波的采样灰度值、Y(n-1)为第n-1次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像、Y(n)为第n次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像。

S7中，所述灰度值阈值的确定方法，具体包括：

S71：获取模板PCB板图像；

S72：对所述模板PCB板图像进行二值化处理得到二值化阈值图像；

S73：提取所述二值化阈值图像中对应模板元件的灰度值，作为灰度值阈值。

如图2所示，本实施例应用的具体装置包括：微控制单元2、处理单元3、图像获取单元4、光电检测单元5和链条运转控制单元6，所述微控制单元2均与所述处理单元3、所述图像获取单元4、所述光电检测单元5和所述链条运转控制单元6连接；所述光电检测单元5用于检测是否有待测PCB板进入检测区，当检测到有待测PCB板进入检测区则向微控制单元2发出控制信号，控制图像获取模块拍摄待测PCB板图像，然后将PCB板图像传输到处理单元3对图像进行处理，处理方法为本实施例提供的直插元件检测方法，当处理完毕后，微控制单元2根据处理结果控制链条转运控制单元控制链条是否停止运转。

所述装置还包括声光报警单元1，所述声光报警单元1与所述微控制单元2连接，所述微控制单元2根据处理结果控制所述声光报警单元1是否进行声光报警。

所述处理单元3包括：工业PC和上位机软件。

所述图像获取单元4包括：工业相机和可调节光源。

所述装置安装在波峰焊炉前，利用图像获取单元4完成优质图像的采集，利用LabVIEW软件完成上位机的软件设计，实时采集的图像通过本实施例提及的核心算法进行判断当前的被检测电路板中存在缺陷的位置，通过光电形式发出警报。

通过光源的充分选型和实验，令光线均匀分布在电路板的表面，可以通过此获取质量优良的图片；通过选取高分辨率和帧速的工业相机和大视野镜头来尽量满足各种尺寸的PCB的检测。

通过下位机控制电路完成检测PCB载入状态、实时监听上位机命令状态来准确控制输送链条的运转(测试全部OK，输送链条继续输送至下工位，测试NG，则输送链条停止)和产生声光报警信号。编写结构清晰、执行效率高的程序，同时人机界面能满足易操作性。

本装置所涉及的设备检测对象为PCB尺寸为200mmX200mm上的直插件，支持器件最小本体尺寸3mmX1mm，相邻器件间距可以小于1mm以内，所以所选相机的分辨率须能够有效分辨出相邻器件的各自特征。由于设备是在线式设备，即检测是在PCB运动过程中完成的，波峰焊典型的输送速度是100cm/min，所以所选取的相机的需要有外部触发拍照的功能，同时拥有6帧/秒以上的帧速。

下位机电路起着承上启下的作用，在完成检测PCB载入状态的同时能够完成高效的反馈控制和可靠的实时通信。

上位机软件主要有4个界面组成，每个界面中实现各自的功能。“实时检测”界面可以观察当前测量结果和已经流动在波峰焊中的所有板子合格情况的指示，可以显示生产产品的总数及欠品所占比率等数据。通过“建立模板”的人机界面实现建立图像识别模板的过程，要求此过程所需的步骤简单、可操作性强。通过“历史数据”可以查询当时的出现漏插情况时的所属线体、操作时间及漏插数量等数据，同时存有相应的压缩图片备份。

本实施例的具体实施过程为：

训练过程：

S101：利用图像获取单元完成模板PCB板图像的采集。

S102：对采集到的模板PCB板图像进行预处理操作，基于常规算法(图像增强或者去噪)获取高质量图像。

S103：对所述高质量图像中的元件进行颜色训练学习。

利用NI视觉库中的IMAQ ColorLearn函数学习RGB三通道的颜色值，存入数据库，然后同一种元件多次学习，把多次学习到的RGB三通道值分别进行阈值定义，这些都作为颜色阈值。因为不同批次的元件表面颜色会存在轻微的色差，在进行RGB三通道提取颜色值时会存在数据范围内的波动，这个范围内的数据都认为是合格产品，同时把这个数据范围定义为颜色阈值。

S104：对所述高质量图像进行元件尺寸训练学习。

首先对图像进行阀值分割得到待测二值化图像，图像元件边缘会存在离散杂质干扰，利用NI视觉库中的IMAQ LowPass函数低通滤波，使元件边缘轮廓清晰无杂点干扰。低通滤波运算定义式为：

Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)，式中：α＝滤波系数；X(n)＝本次采样值；Y(n-1)＝上次滤波输出值；Y(n)＝本次滤波输出值。低通滤波法采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权，得到有效滤波值，使得输出对输入有反馈作用。

再利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数进行元件夹具测量，利用常规算法(边缘检测定位)求出元件左边极限、右边极限、上边极限及下边极限处的边缘轮廓处坐标，进而求出元件长和宽。同种部品多个元件测试尺寸，这些尺寸会存在一个数波动范围，把此范围定义为尺寸阈值。

S105：对S104中输出的低通滤波图像进行IC元件桥路分析学习。

如图3所示，获取S104输出的二值化后低通滤波图像得到标准二值化低通后图像(由于引脚和焊锡为金属，所以反光亮度较大，可处理为白色，引脚金属组按白色处理，相应的脚与脚之间的空隙为黑色)。

检测过程：

S201：当正常测试时，同理也是提取图像中元件表面颜色RGB三通道颜色值，分别与数据库中定义好的颜色阀值进行比较，RGB三通道颜色值都在颜色阀值内的就认为元件颜色一致，否则判定为元件错误，错误元件位置及测试数据会存入上位机配置文件。

S202：在实际元件尺寸检测过程中，会直接与S104中的尺寸阀值进行比较，进而判定元件尺寸是否异常。尺寸异常元件位置及测试结果按照S104中的配置文件进行累加存储。

S203：通过分析引脚之间是否有白色连接即可判断是否短路，具体为将PCB的待测二值化低通滤波后图像与标准二值化低通后图像进行异或运算(异或也叫半加运算，其运算法则相当于不带进位的二进制加法：二进制下用1表示真，0表示假，则异或的运算法则为：0⊕0＝0，1⊕0＝1，0⊕1＝1，1⊕1＝0(同为0，异为1)，这些法则与加法是相同的，只是不带进位，所以异或常被认作不进位加法。如果a、b两个值不相同，则异或结果为1，如果a、b两个值相同，异或结果为0)，两张图片异或后灰度值结果相同时为0，否则为255，值为255的像素个数超出一定阀值即认为IC桥路异常。桥路异常元件位置及测试结果按照步骤五中的配置文件进行累加存储。

S204：读取S203输出的配置文件，输出检测结果和图像，进而准确的定位出缺陷位置以及测试结果。

实施例2

如图4所示，所述直插元件检测系统具体包括：

待测参数获取模块301，用于获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值。

颜色错误判断模块302，用于判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果。所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件。

颜色错误处理模块303，用于若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号。

尺寸错误判断模块304，用于判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果。所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的。

尺寸错误处理模块305，用于若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号。

灰度值错误判断模块306，用于判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果。所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值。

确定灰度值错误数量模块307，用于由所述第三判断结果确定灰度值错误数量；所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数。

灰度值错误处理模块308，用于当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

作为一种可选的实施方式，所述灰度值错误判断模块，具体包括：

运算单元401，用于将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果。

第一确定单元402，用于若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等。

第二确定单元403，用于若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

作为一种可选的实施方式，还包括颜色阈值组模块确定，所述颜色阈值组模块包括：

模板图像获取单元501，用于获取模板PCB板图像。

颜色阈值组获取单元502，用于利用NI视觉库中的IMAQ Color Learn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

作为一种可选的实施方式，还包括尺寸阈值组模块确定，所述尺寸阈值组模块包括：

模板图像获取单元601，用于获取模板PCB板图像。

尺寸阈值组获取单元602，用于利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

本发明具有如下理论意义和应用价值：

(1)理论意义：基于机器学习策略的数字图像特征分类与识别算法，充分利用数字图像的颜色、形状以及统计信息，检测准确度更高，可以检测灰度算法无法检测的彩色标识的器件。

(2)应用价值：电路板贴装加工厂中常见的波峰焊线体中较少存在炉前检测设备，一般都在炉后安排有检查工人进行人工检测，若检测出漏焊，虚焊，连焊等缺陷时则人工进行处理，其中对漏焊器件的处理最为费时费力。同时炉前炉后均为人工操作，所以增加了不良品的流出，影响公司声誉同时降低了生产效率。本发明的装置专门用在炉前，如果炉前检测出线路板上存在漏插或插偏的情况，则控制系统会令运输链条停止并发出声光报警已提示炉前插件人员进行对应的修整。以防患于未然的方式提升了生产过程的可靠性和高效率。

(3)社会价值：由于进口设备价格昂贵，给国内印制电路板及贴片代工厂家带来了巨大的经济压力，而且这些设备往往不适合国内操作人员的习惯，在使用过程中不能充分利用其功能，造成了资源的极大浪费。本发明提出的设备具有较高的性价比，在操作方面也极其符合国内工厂人员的操作习惯，所以预计其能够为国内电路板行业的现代化生产相关的厂家带来有力的推动作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种直插元件检测方法，其特征在于，包括：

获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值；

判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果；所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件；

若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号；

判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果；所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的；

若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号；

判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果；所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值；

由所述第三判断结果确定灰度值错误数量；所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数；

当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

2.根据权利要求1所述的一种直插元件检测方法，其特征在于，所述判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果，具体包括：

将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果；

若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等；

若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

3.根据权利要求1所述的一种直插元件检测方法，其特征在于，所述颜色阈值组的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

利用NI视觉库中的IMAQ Color Learn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

4.根据权利要求1所述的一种直插元件检测方法，其特征在于，所述尺寸阈值组的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种直插元件检测方法，其特征在于，所述灰度值阈值的确定方法，具体包括：

获取模板PCB板图像；

对所述模板PCB板图像进行二值化处理得到二值化阈值图像；

提取所述二值化阈值图像中对应模板元件的灰度值，作为灰度值阈值。

6.根据权利要求4所述的一种直插元件检测方法，其特征在于，在所述获取模板PCB板图像之后，还包括：

对所述模板PCB板图像进行阀值分割得到二值化尺寸图像；

利用公式Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)对所述二值化尺寸图像进行低通滤波处理，得到处理后的模板PCB板图像；其中，α为滤波系数、X(n)为第n次滤波的采样灰度值、Y(n-1)为第n-1次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像、Y(n)为第n次滤波后得到的处理后的模板PCB板图像。

7.一种直插元件检测系统，其特征在于，包括：

待测参数获取模块，用于获取待测PCB板图像上的每个待测元件的待测尺寸、待测灰度值和待测RGB三通道颜色值；

颜色错误判断模块，用于判断与所述待测元件对应的颜色阈值组中是否存在与所述待测RGB三通道颜色值相等的RGB三通道颜色值，得到第一判断结果；所述对应的颜色阈值组是由对对应模板元件进行多次颜色训练学习得到的多组RGB三通道颜色值构成的；所述对应模板元件为模板PCB板图像上与所述待测元件的位置相同的模板元件；

颜色错误处理模块，用于若所述第一判断结果为否，则确定所述待测元件存在颜色错误，并输出存在颜色错误的待测元件的位置、RGB三通道颜色值和编号；

尺寸错误判断模块，用于判断与所述待测元件对应的尺寸阈值组中是否存在与所述待测尺寸相等的尺寸，得到第二判断结果；所述对应的尺寸阈值组是由对所述对应模板元件进行多次尺寸训练学习得到的多组尺寸构成的；

尺寸错误处理模块，用于若所述第二判断结果为否，则确定所述待测元件存在尺寸错误，并输出存在尺寸错误的待测元件的位置、尺寸和元件编号；

灰度值错误判断模块，用于判断所述待测PCB板图像上各所述待测元件的待测灰度值是否与对应的灰度值阈值相等，得到第三判断结果；所述对应的灰度值阈值为所述对应模板元件的灰度值；

确定灰度值错误数量模块，用于由所述第三判断结果确定灰度值错误数量；所述灰度值错误数量为所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的待测元件的个数；

灰度值错误处理模块，用于当所述灰度值错误数量大于设定数量阈值时，则输出所述灰度值错误数量、所述设定数量阈值和所述待测PCB板图像上与对应的灰度值阈值不相等的各待测元件的位置。

8.根据权利要求7所述的一种直插元件检测系统，其特征在于，所述灰度值错误判断模块，具体包括：

运算单元，用于将所述待测PCB板图像上的所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值进行异或运算，得到运算结果；

第一确定单元，用于若运算结果为255时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值不相等；

第二确定单元，用于若运算结果为0时，则确定所述待测元件的待测灰度值与对应的灰度值阈值相等。

9.根据权利要求7所述的一种直插元件检测系统，其特征在于，还包括颜色阈值组模块确定，所述颜色阈值组模块包括：

模板图像获取单元，用于获取模板PCB板图像；

颜色阈值组获取单元，用于利用NI视觉库中的IMAQ ColorLearn函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次颜色训练学习，获得所述对应模板元件的多组RGB三通道颜色值。

10.根据权利要求7所述的一种直插元件检测系统，其特征在于，还包括尺寸阈值组模块确定，所述尺寸阈值组模块包括：

模板图像获取单元，用于获取模板PCB板图像；

尺寸阈值组获取单元，用于利用NI视觉库中的IMAQ Clamp Max函数对所述模板PCB板图像上的对应模板元件进行多次尺寸学习，获得所述对应模板元件的多组尺寸。

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