CN111798443A - 一种利用pcb缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，包括如下步骤：S01：将PCB裸板放入PCB缺陷检测系统中，并启动PCB缺陷检测系统进行加载仿真，获取PCB裸板图像；S02：为所述PCB缺陷检测系统创建图形用户界面；S03：在PCB缺陷检测系统中建立与PCB裸板相匹配的语言规则；S04：将PCB裸板图像均匀划分为x个m×n的检测单元，所述检测单元与标准电路板进行逻辑异或运算，并输出计算结果至可视化表格中；S05：根据可视化表格中代表缺陷的输出结果绘制缺陷趋势图；S06：根据所述缺陷趋势图进行缺陷分析。本发明利用Excel VBA宏程序不仅实现了智能化PCB缺陷检测和定位，还提供了可视化结果，进而提高缺陷检测和修复效率。

Description

一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。PCB裸板指的是PCB板上还没有安装和连接器件时的PCB板；PCB裸板的质量直接决定了安装和连接器件之后产品的质量。考虑到PCB板制造行业的目标是生产100％合格质量的产品，一般来说，PCB的视觉检查能最大降低制作成本。然而，生产零缺陷或完整性问题在生产无缺陷PCB方面是一个不可能实现的目标。事实上，没有任何生产体系能够达到如此不切实际的目标，并且到目前为止，PCB设计也变得越来越复杂。从统计的角度来看，随着PCB内部元件数量的增加，缺陷的概率也随之增加。
因此，对于PCB裸板的缺陷检测已经成为PCB生成工艺中不可或缺的环节。在缺陷检测工艺中，传统的检测采用人工检测方法，容易漏检、检测速度慢、检测时间长、成本高，已经逐渐不能够满足生产需要。为PCB板的缺陷检测和定位设计并创建一个智能视觉检测系统已经不仅仅是一种需求，而是PCB电子工业的必须。在现有的只能视觉检测系统进行缺陷检测的时候，并不能将检测结果以可视化形势呈现出来，工作人员在进行PCB裸板修复和返工的时候不能直接明了地获取缺陷位置，进而使得缺陷检测之后的修复返工变得效率低下。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，包括如下步骤：
S01：将PCB裸板放入PCB缺陷检测系统中，并启动PCB缺陷检测系统进行加载仿真，获取PCB裸板图像；
S02：为所述PCB缺陷检测系统创建图形用户界面；
S03：在PCB缺陷检测系统中建立与PCB裸板相匹配的语言规则；
S04：将PCB裸板图像均匀划分为x个m×n的检测单元，所述检测单元与标准电路板进行逻辑异或运算，并输出计算结果至可视化表格中；所述标准电路板为与PCB裸板相同且无缺陷的标准电路板；x、m和n均为大于0的整数；
S05：根据可视化表格中代表缺陷的输出结果绘制缺陷趋势图；
S06：根据所述缺陷趋势图进行缺陷分析。
进一步的，所述步骤S02中图形用户界面包括加载待测PCB图像按钮、待测PCB图像缺陷检测按钮和设置默认状态按钮。
进一步的，所述步骤S02中利用数据库标准工作表来存储操作人员的姓名和操作日期，并将所述数据库标准工作表显示在图形用户界面上。
进一步的，所述步骤S04中m和n表示检测单元的像素或者尺寸。
进一步的，所述步骤S04中将PCB裸板划分为1-32个检测单元。
进一步的，所述步骤S04中所述标准电路板按照与所述PCB裸板相同的划分方式划分为x个m×n的检测单元Ⅰ；所述检测单元与标准电路板中对应位置的检测单元Ⅰ进行异或运算，若异或运算的图像相同则输出为0，若异或运算的图像不同则输出为1。
进一步的，所述步骤S04中可视化表格包括x个单元格，且每个单元格在所述可视化表格中的位置与所述检测单元在所述PCB裸板中的位置相同。
进一步的，所述可视化表格为基于Excel VBA宏的表格。
进一步的，所述步骤S05中将基于Excel VBA宏的表格中结果为1的位连接起来，形成基于Excel VBA宏的趋势图。
进一步的，所述步骤S06中根据缺陷位置进行缺陷的分析或者PCB裸板的返工。
本发明的有益效果在于：本发明利用Excel VBA宏程序不仅实现了智能化PCB缺陷检测和定位，还提供了可视化结果，进而提高缺陷检测和修复效率；本发明通过提供图形用户界面(GUI)，用于检测缺陷和存储使用者信息并绘制趋势图，操作简单快捷；本发明能够实现Excel VBA宏程序等高级编程语言在PCB缺陷检测系统建模中的强大应用，在程序设计部分提供了代码的易用性和用户友好性。
附图说明
附图1为本发明进行缺陷定位和可视化的方法流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如附图1所示，一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，包括如下步骤：
S01：将PCB裸板放入PCB缺陷检测系统中，并启动PCB缺陷检测系统进行加载仿真。具体的，PCB缺陷检测系统获取PCB裸板图像，具体获取图像的方式包括但不限于工业相机扫描等；后续根据该图像进行缺陷分析。
S02：为PCB缺陷检测系统创建图形用户界面；其中，图形用户界面包括加载待测PCB图像按钮、待测PCB图像缺陷检测按钮和设置默认状态按钮。具体PCB缺陷检测系统的设置以及图像用户界面的设置通过编程完成。加载待测PCB图像按钮用于控制PCB裸板进行加载仿真，获取PCB裸板的图像；待测PCB图像缺陷按钮用于控制获取的PCB裸板图像与标准电路板进行异或操作；设置默认状态按钮用于在PCB裸板检测完成之后恢复初始设置。
为了方便PCB缺陷检测系统的应用以及后续信息追踪，利用数据库标准工作表来存储操作人员的姓名和操作日期，并将数据库标准工作表显示在图形用户界面上。
S03：在PCB缺陷检测系统中建立与PCB裸板相匹配的语言规则。本步骤通过编程来完成，由于不同批次或者不同制造工艺制作的PCB裸板的结构等不相同，同时在步骤S04中不同PCB裸板划分之后的结构也可能不同，本步骤通过编程在PCB缺陷检测系统中设置待测PCB裸板对应的语言规则；使得后续缺陷检测过程能够顺利进行。
最重要的是，在建立语言规则的编程过程中，需要将PCB缺陷检测系统的输出与可视化表格的输入联系起来，使得PCB缺陷检测系统输出结果可以自动存储在可视化表格的对应位置，并且使得可视化表格可以显示在图形用户界面上；从而实现检测系统到可视化表格呈现的自动进行。通过程序设计部分提供的代码将可视化表格设计在图形用户界面上，使得操作人员可以在图形用户界面上实现趋势图绘制，且能够一目了然地获取缺陷在PCB裸板中的位置。
S04：将PCB裸板图像均匀划分为x个m×n的检测单元，标准电路板按照与PCB裸板相同的划分方式划分为x个m×n的检测单元Ⅰ；检测单元与标准电路板中对应位置的检测单元Ⅰ进行异或运算，若异或运算的图像相同则输出为0，若异或运算的图像不同则输出为1。运算输出计算结果至可视化表格中；标准电路板为与PCB裸板相同且无缺陷的标准电路板；x、m和n均为大于0的整数。
具体的，本步骤中逻辑异或运算指的是位逻辑异或运算，即将x个检测单元作为x位，同时将x个检测单元Ⅰ作为x位，对应位的检测单元与标准电路板中对应位的检测单元Ⅰ进行异或运算。
具体的，可视化表格包括x个单元格，具体但不限于为基于Excel VBA宏的表格。并且可视化表格中每个单元格在可视化表格中的位置与检测单元在PCB裸板中的位置相同。也就是说，待测PCB裸板中x个检测单元为a行b列位，标准电路板中x个检测单元Ⅰ为a行b列位，可视化表格中x个单元格为a行b列位，三者是一一对应的关系；上述a×b＝x。
优选的，将PCB裸板划分为1-32个检测单元进行位逻辑异或运算；划分的检测单元个数太多会导致检测时间较长，检测效率低下；划分的检测单元个数太少会导致缺陷识别不准确，影响检测效果。
例如，将尺寸为80×44的PCB裸板图像划分为32个检测单元，每个检测单元尺寸为10×11，将每个检测单元图像按照PCB裸板逐行逐列的顺序与标准电路板中32个检测单元Ⅰ进行位逻辑异或运算，用于确定待测PCB裸板与标准电路板的相似性、共性和不符合性。
本步骤中m和n既可以表示图像尺寸，也可以表示图像像素，具体可以根据实际检测过程进行确定。
S05：根据可视化表格中代表缺陷的输出结果绘制缺陷趋势图。由于可视化表格的行列数与PCB裸板中检测单元的行列数相同且一一对应，因此，可视化表格中的代表缺陷的输出结果所在位即代表了PCB裸板中的缺陷位置。
将基于Excel VBA宏的表格中结果为1的位连接起来，形成基于Excel VBA宏的趋势图。由于基于Excel VBA宏的表格可以通过Excel程序自动将结果为1的位连接起来。
S06：根据缺陷趋势图进行缺陷分析。缺陷趋势图一定程度代表了PCB裸板中缺陷位置图，操作人员在Excel程序中即可获知缺陷位置，根据缺陷位置可以快速判断需要修复或者返工的具体位置，大大提高了PCB裸板的修复效率。
本发明利用Excel VBA宏程序不仅实现了智能化PCB缺陷检测和定位，还提供了可视化结果；本发明通过提供图形用户界面(GUI)，用于检测缺陷和存储使用者信息并绘制趋势图；本发明能够实现Excel VBA宏程序等高级编程语言在PCB缺陷检测系统建模中的强大应用，在程序设计部分提供了代码的易用性和用户友好性。

Claims (10)

1.一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：将PCB裸板放入PCB缺陷检测系统中，并启动PCB缺陷检测系统进行加载仿真，获取PCB裸板图像；
S02：为所述PCB缺陷检测系统创建图形用户界面；
S03：在PCB缺陷检测系统中建立与PCB裸板相匹配的语言规则；
S04：将PCB裸板图像均匀划分为x个m×n的检测单元，所述检测单元与标准电路板进行逻辑异或运算，并输出计算结果至可视化表格中；所述标准电路板为与PCB裸板相同且无缺陷的标准电路板；x、m和n均为大于0的整数；
S05：根据可视化表格中代表缺陷的输出结果绘制缺陷趋势图；
S06：根据所述缺陷趋势图进行缺陷分析。
2.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S02中图形用户界面包括加载待测PCB图像按钮、待测PCB图像缺陷检测按钮和设置默认状态按钮。
3.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S02中利用数据库标准工作表来存储操作人员的姓名和操作日期，并将所述数据库标准工作表显示在图形用户界面上。
4.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S04中m和n表示检测单元的像素或者尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S04中将PCB裸板划分为1-32个检测单元。
6.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S04中所述标准电路板按照与所述PCB裸板相同的划分方式划分为x个m×n的检测单元Ⅰ；所述检测单元与标准电路板中对应位置的检测单元Ⅰ进行异或运算，若异或运算的图像相同则输出为0，若异或运算的图像不同则输出为1。
7.根据权利要求6所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S04中可视化表格包括x个单元格，且每个单元格在所述可视化表格中的位置与所述检测单元在所述PCB裸板中的位置相同。
8.根据权利要求7所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述可视化表格为基于Excel VBA宏的表格。
9.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S05中将基于Excel VBA宏的表格中结果为1的位连接起来，形成基于Excel VBA宏的趋势图。
10.根据权利要求1所述的一种利用PCB缺陷检测系统进行缺陷定位和可视化的方法，其特征在于，所述步骤S06中根据缺陷位置进行缺陷的分析或者PCB裸板的返工。
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