CN112414945A - 基于图像检测的钻孔缺陷检测方法及钻孔缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，该检测方法包括：使用第一摄像头拍摄PCB钻孔，以获取PCB钻孔的正投影图像；使用第二摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取PCB钻孔的侧投影图像；根据正投影顶孔图像和侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定PCB钻孔的顶孔表面缺陷；根据正投影底孔图像和侧投影底孔图像的图像平滑度，确定PCB钻孔的底孔表面缺陷；根据正投影底孔图像和侧投影底孔图像的图像偏移度，确定PCB钻孔的底孔深度缺陷。本发明还提供一种钻孔缺陷检测装置实现对PCB板材的沉头孔进行有效钻孔缺陷检测。

Description

基于图像检测的钻孔缺陷检测方法及钻孔缺陷检测设备

技术领域

本发明涉及图像检测领域，特别涉及一种基于图像检测的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备。

背景技术

随着电子技术的发展，尤其是5G技术的深入发展，数据传输的频率越来越高，线路板制作也引入了越来越多的新工艺，其中背钻孔工艺就是线路板制作的其中一个重要工艺。

如图1所示，背钻孔是一种不同深度具有不同孔径的沉头孔10，通过现有的AOI（Automated Optical Inspection，自动光学检测）设备无法对二次钻孔的深度的进行检测，从而无法对该沉头孔10的钻孔缺陷进行检测。

故需要提供一种基于图像检测的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种可实现对PCB板材的沉头孔进行有效钻孔缺陷检测的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备；以解决现有的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备无法对二次钻孔的深度进行有效检测的技术问题。

本发明实施例提供一种基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，设置在对应的PCB板材缺陷检测设备上，用于对PCB板材上的沉头孔进行缺陷检测，其中所述沉头孔包括位于下部的底孔以及位于上部的顶孔；其中所述PCB板材缺陷检测设备包括：

传输平台，包括一检测位；

第一摄像头，位于所述检测位的上方，用于拍摄PCB钻孔的正投影图像；

第二摄像头，相对水平位倾斜活动设置于所述检测位的第一侧，用于拍摄所述PCB钻孔的侧投影图像；其中所述第二摄像头包括位于所述检测位的第一侧的至少一个拍摄位；

背光源，设置在所述检测位的下方，用于向所述第一摄像头提供PCB钻孔中的底孔照射光源；

第一侧光源，设置在所述检测位的第二侧，用于向所述第一摄像头提供漫反射光源以及向所述第二摄像头提供镜面反射光源；

第二侧光源，设置在所述检测位的第一侧以及所述第二摄像头的下方，用于向所述第一摄像头和所述第二摄像头提供漫反射光源；

顶光灯，设置在所述第一侧光源的上方，用于向所述第一摄像头提供镜面反射光源；

半反半透镜，设置在所述检测位和所述第一摄像头之间，用于反射所述顶光灯的入射光，以形成所述第一摄像头的镜面反射光源；以及

图像处理模块，分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头连接，用于进行钻孔缺陷检测；

所述钻孔缺陷检测方法包括：

S1、所述图像处理模块使用所述第一摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的正投影图像，其中所述正投影图像包括正投影底孔图像以及正投影顶孔图像；

S2、所述图像处理模块使用所述第二摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的侧投影图像，其中所述侧投影图像包括侧投影底孔图像以及侧投影顶孔图像；

S3、所述图像处理模块根据所述正投影顶孔图像和所述侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的顶孔表面缺陷；

S4、所述图像处理模块根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的底孔表面缺陷；

S5、所述图像处理模块根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度缺陷；

S6、所述图像处理模块切换所述第二摄像头的拍摄位，返回步骤S2直至所述第二摄像头的所有拍摄位切换完毕。

本发明实施例还提供一种基于图像检测的钻孔缺陷检测设备，其包括：机架、设置在所述机架上的传输平台以及缺陷检测组件；

其中所述传输平台包括进板位以及检测位，其中所述缺陷检测组件设置在所述检测位的上方；

其中所述缺陷检测组件包括：

第一摄像头，位于所述检测位的上方，用于拍摄PCB钻孔的正投影图像；

第二摄像头，相对水平位倾斜活动设置于所述检测位的第一侧，用于拍摄所述PCB钻孔的侧投影图像；其中所述第二摄像头包括位于所述检测位的第一侧的至少一个拍摄位；

背光源，设置在所述检测位的下方，用于向所述第一摄像头提供PCB钻孔中的底孔照射光源；

第一侧光源，设置在所述检测位的第二侧，用于向所述第一摄像头提供漫反射光源以及向所述第二摄像头提供镜面反射光源；

第二侧光源，设置在所述检测位的第一侧以及所述第二摄像头的下方，用于向所述第一摄像头和所述第二摄像头提供漫反射光源；

顶光灯，设置在所述第一侧光源的上方，用于向所述第一摄像头提供镜面反射光源；

半反半透镜，设置在所述检测位和所述第一摄像头之间，用于反射所述顶光灯的入射光，以形成所述第一摄像头的镜面反射光源；以及

图像处理模块，分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头连接，用于进行钻孔缺陷检测；

其中所述图像处理模块具体用于：

S1、使用所述第一摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的正投影图像，其中所述正投影图像包括正投影底孔图像以及正投影顶孔图像；

S2、使用所述第二摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的侧投影图像，其中所述侧投影图像包括侧投影底孔图像以及侧投影顶孔图像；

S3、根据所述正投影顶孔图像和所述侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的顶孔表面缺陷；

S4、根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的底孔表面缺陷；

S5、根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度缺陷；

S6、切换所述第二摄像头的拍摄位，返回步骤S2直至所述第二摄像头的所有拍摄位切换完毕。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述钻孔缺陷检测设备还包括设置在所述进板位上的用于压平所述进板位上的PCB板材的滚轮压条；

所述滚轮压条包括多个相互连接的滚轮组件，所述滚轮组件包括轮轴以及连接在所述轮轴上的滚轮，多个所述滚轮组件之间通过弹性组件连接，以使得相邻的所述滚轮组件之间可弹性活动。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件包括连接件和弹性件，所述轮轴的两端分别为母头和公头，所述母头上设置有连接孔；

所述连接件为杆状结构，所述连接件的两端分别为球形的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端用于与所述母头活动连接，所述第二连接端用于与所述公头活动连接，所述弹性件为环形结构，所述弹性件设置在所述连接孔内，所述弹性件套接在所述连接件上。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件包括弹性件，所述轮轴的两端分别为母头和公头，所述母头上设置有连接孔，所述母头的外周侧设置有第一连接部，所述公头上设置有连接柱和第二连接部，所述第二连接部与所述公头活动连接，所述弹性件为环形结构，所述弹性件设置在所述连接孔内，所述弹性件套接在所述连接柱上，所述第二连接部与所述第一连接部连接。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件包括连接件和弹性件，所述轮轴的两端分别为母头和公头，所述母头上设置有连接孔，所述弹性件固定设置在所述连接孔内，所述弹性件包括环形的弹性件以及连接在所述弹性件内侧的芯轴；

在所述公头上设置有卡条，在所述芯轴的端面上设置有与所述卡条匹配的固定槽，所述固定槽的两端贯通，所述弹性组件还包括卡块，两个所述卡块分别位于所述固定槽的两端，两个所述卡块用于将所述卡条卡在所述固定槽内。

在本发明实施例所述的具有图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件还包括连杆、第二弹簧，所述芯轴包括第一设置孔和第二设置孔，所述第二设置孔连通在两个所述第一设置孔之间；

两个所述卡块一一对应的滑动设置在两个所述第一设置孔内，两个所述连杆滑动设置在所述第三设置孔内，所述连杆的两端分别连接一个所述卡块，所述第二弹簧设置在所述卡块的内侧一端，所述卡块的外侧一端用于卡固所述卡条，当所述公头挤压一个所述卡块远离所述卡条时，能通过所述连杆挤压另一个所述卡块远离所述卡条。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性件由弹性材质制成，所述弹性件包括内环体、外环体和连接体，所述内环体和所述外环体同心设置，所述连接体连接在所述内环体和所述外环体之间，所述连接体为镂空结构。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述连接体为环形结构，且所述连接体的横截面为波浪状结构；或所述连接体为环形分布在所述内环体外周的多个连接单体，所述连接单体的横截面结构为十字状或弧形条状。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件包括弹性件，所述弹性件包括环形架、第一弹簧以及触头；所述环形架的外周侧设置有滑孔，所述触头滑动设置在所述滑孔内，所述第一弹簧连接在所述触头的内端和所述滑孔的底壁之间，所述触头的外端延出至所述滑孔外部。

在本发明实施例所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备中，所述弹性组件包括弹性件，所述弹性件包括环形主体和弹性体，所述弹性体环形分布在所述环形主体的外周侧，所述弹性体包括弧形弹片和加强片，所述加强片连接在所述弧形弹片和所述环形主体之间。

本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法通过多摄像头以及多光源的设置，可实现对二次钻孔的PCB板材进行有效的顶孔表面缺陷检测、底孔表面缺陷检测以及底孔深度缺陷检测；有效解决了现有的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备无法对二次钻孔的深度进行有效检测的技术问题。

进一步的，进板位上滚轮压条的设置使得PCB板材可以更加贴近检测位，从而使得缺陷检测的结果更加准确，并且该滚轮压条可兼容于不同尺寸以及不同高度的PCB板材。

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，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1为现有的具有沉头孔的PCB板材的结构示意图；

图2为本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备的实施例的结构示意图；

图3为本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法的实施例的流程图；

图4a为第一摄像头、第二摄像头与具有第一PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图；

图4b为第一摄像头拍摄的第一PCB钻孔的正投影图像；

图4c为第二摄像头拍摄的第一PCB钻孔的侧投影图像；

图5a为第一摄像头、第二摄像头与具有第二PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图；

图5b为第一摄像头拍摄的第二PCB钻孔的正投影图像；

图5c为第二摄像头拍摄的第二PCB钻孔的侧投影图像；

图6a为第一摄像头、第二摄像头与具有第三PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图；

图6b为第一摄像头拍摄的第三PCB钻孔的正投影图像；

图6c为第二摄像头拍摄的第三PCB钻孔的侧投影图像；

图7a为第一摄像头、第二摄像头与具有第四PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图；

图7b为第一摄像头拍摄的第四PCB钻孔的正投影图像；

图7c为第二摄像头拍摄的第四PCB钻孔的侧投影图像；

图8为侧投影底孔图像的端点位置计算示意图；

图9为滚轮组件之间通过弹性组件连接的第一实施结构；

图10为弹性件的第一实施结构；

图11为弹性件的第二实施结构；

图12为弹性件的第三实施结构；

图13为弹性件的第四实施结构；

图14为弹性件的第五实施结构；

图15为滚轮组件之间通过弹性组件连接的第二实施结构；

图16为滚轮组件之间通过弹性组件连接的第三实施结构；

图17为弹性组件连接的第三实施结构对应的弹性件的芯轴的剖视图。

图18为弹性组件连接的第三实施结构对应的轮轴的公头挤压图17中的卡块时的结构示意图。

图19为弹性组件连接的第三实施结构对应的弹性件的芯轴的主视图。

图20为弹性组件连接的第三实施结构对应的轮轴的公头结构示意图。

图21为弹性组件连接的第三实施结构对应的两个卡块与两个连杆的连接结构示意图。

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。

本发明的术语中的“第一”“第二”“第三”等顺序词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制；

另外，本发明的术语中的“连接”“设置”等词应作广义理解，其可以是一个部件直接连接或直接设置在另一个部件上，可以是一个部件间接连接或间接设置在另一个部件上，也可以是一个部件固定连接或固定设置在另一个部件上，还可以是一个部件可拆卸连接以及可拆卸设置在另一个部件上等等，对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图2，图2为本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备的实施例的结构示意图。为了对部件进行清楚的展示，图中部件的尺寸比例关系进行了相应的调整。

本实施例的钻孔缺陷检测设备20包括机架21、设置在机架21上的传输平台22以及缺陷检测组件23。该钻孔缺陷检测设备20用于对PCB板材24上的沉头孔25进行缺陷检测，其中沉头孔25包括位于PCB板材24下部的底孔251以及位于PCB板材24上部的顶孔252。该钻孔缺陷检测设备20可检测的PCB板材24的缺陷类型包括顶孔表面缺陷检测、底孔表面缺陷检测以及底孔深度缺陷等。

其中传输平台22包括进板位221以及检测位222，缺陷检测组件23设置在检测位222的上方。

其中缺陷检测组件23包括第一摄像头231、第二摄像头232、背光源233、第一侧光源234、第二侧光源235、顶光灯236、半反半透镜237以及图像处理模块238。

第一摄像头231位于检测位222的上方，用于拍摄PCB钻孔（沉头孔）的正投影图像；第二摄像头232相对水平位倾斜活动设置于检测位222的第一侧，用于拍摄PCB钻孔的侧投影图像；其中第二摄像头232包括位于检测位222的第一侧的至少一个拍摄位；背光源233设置在检测位222的下方，用于向第一摄像头231提供PCB钻孔中的底孔照射光源；第一侧光源234设置在检测位222的第二侧，用于向第一摄像头231提供漫反射光源以及向第二摄像头232提供镜面反射光源；第二侧光源235设置在检测位的第一侧以及第二摄像头232的下方，用于向第一摄像头231和第二摄像头232提供漫反射光源；顶光灯236设置在第一侧光源234的上方，用于向第一摄像头231提供镜面反射光源；半反半透镜237设置在检测位222和第一摄像头231之间，用于反射顶光灯236的入射光，以形成第一摄像头231的镜面反射光源；图像处理模块238分别与第一摄像头231和第二摄像头232连接，用于进行钻孔缺陷检测。

这样图像处理模块238可同时获取第一摄像头231拍摄的PCB钻孔的正投影图像以及第二摄像头232拍摄的PCB钻孔的侧投影图像。

其中第一侧光源234给第二摄像头232提供了镜面反射光源，第二侧光源235给第二摄像头232提供了漫反射光源，背光源233提供了底孔照射光源，从而保证了第二摄像头232拍摄的PCB钻孔的侧投影图像的清晰度。

第一侧光源234和第二侧光源235给第一摄像头231提供了漫反射光源，顶光灯236和半反半透镜237给第一摄像头231提供了镜面反射光源，背光源233提供了底孔照射光源，从而保证了第一摄像头231拍摄的PCB钻孔的正投影图像的清晰度。

因此图像处理模块238可基于正投影图像以及侧投影图像检测对应PCB板才24的顶孔表面缺陷、底孔表面缺陷以及底孔深度缺陷。

具体请参照图3，图3为本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法的实施例的流程图。本实施例的钻孔缺陷检测方法具体包括:

步骤S301，图像处理模块使用第一摄像头拍摄PCB钻孔，以获取PCB钻孔的正投影图像，其中正投影图像包括用于表示PCB钻孔的底孔位置的正投影底孔图像以及用于表示PCB钻孔的顶孔位置的正投影顶孔图像。

步骤S302，图像处理模块使用第二摄像头拍摄PCB钻孔，以获取PCB钻孔的侧投影图像，其中侧投影图像包括用于表示PCB钻孔的底孔位置的侧投影底孔图像以及用于表示PCB钻孔的顶孔位置的侧投影顶孔图像。

步骤S303，图像处理模块根据正投影顶孔图像和侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定PCB钻孔的顶孔表面缺陷。

请参照图4a、4b以及4c所示，其中图4a为第一摄像头、第二摄像头与具有第一PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图，图4b为第一摄像头拍摄的第一PCB钻孔的正投影图像，图4c为第二摄像头拍摄的第一PCB钻孔的侧投影图像。

第一摄像头拍摄获取正投影图像的正投影顶孔图像（A1至B1段），第二摄像头拍摄获取侧投影图像的侧投影顶孔图像（A1’至B1’段），如对应PCB钻孔不存在顶孔表面缺陷，则正投影顶孔图像与侧投影顶孔图像重合。如图4b和4c所示。

请参照图5a、5b以及5c所示，其中图5a为第一摄像头、第二摄像头与具有第二PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图，图5b为第一摄像头拍摄的第二PCB钻孔的正投影图像，图5c为第二摄像头拍摄的第二PCB钻孔的侧投影图像。

其中第一摄像头拍摄的正投影图像的正投影顶孔图像具有正投影顶孔凸段（A2至E2段），同时第二摄像头拍摄的侧投影图像的侧投影顶孔图像具有对应的侧投影顶孔凸段（A2’至E2’段），则确定该PCB钻孔的顶孔具有顶孔侧壁凸起缺陷。具体如图5b和5c所示。

具体的，图像处理模块还可根据正投影顶孔凸段和对应的侧投影顶孔凸段的图像偏移值，确定顶孔侧壁凸起缺陷的位置以及尺寸，其中图像偏移值越大，顶孔侧壁凸起缺陷的位置越靠近顶孔底部，顶孔侧壁凸起缺陷的尺寸与正投影顶孔凸段的图像大小相关。

请参照图6a、6b以及6c所示，其中图6a为第一摄像头、第二摄像头与具有第三PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图，图6b为第一摄像头拍摄的第三PCB钻孔的正投影图像，图6c为第二摄像头拍摄的第三PCB钻孔的侧投影图像。

其中第一摄像头拍摄获取正投影图像的正投影顶孔图像，其中顶孔底壁凸起缺陷凸起高度较小，正投影顶孔图像无法显示该缺陷；同时第二摄像头拍摄的侧投影图像的侧投影顶孔图像具有对应的侧投影顶孔凸段（E3’段），则确定该PCB钻孔的顶孔具有顶孔底壁凸起缺陷。具体如图6b和6c所示。

具体的，图像处理模块还可根据侧投影顶孔图像中侧投影顶孔凸段的图像大小，确定顶孔底壁凸起缺陷的尺寸以及位置。

步骤S304，图像处理模块根据正投影底孔图像和侧投影底孔图像的图像平滑度，确定PCB钻孔的底孔表面缺陷。

请参照图7a、7b以及7c所示，其中图7a为第一摄像头、第二摄像头与具有第四PCB钻孔的PCB板材的相对位置示意图，图7b为第一摄像头拍摄的第四PCB钻孔的正投影图像，图7c为第二摄像头拍摄的第四PCB钻孔的侧投影图像。

其中第一摄像头拍摄的正投影图像具有正投影底孔凸段（C4至E4段），同时第二摄像头拍摄的侧投影图像的侧投影底孔图像具有对应的侧投影底孔凸段（C4’至E4’段），则确定该PCB钻孔的底孔具有底孔侧壁凸起缺陷。具体如图7b和7c所示。

具体的，图像处理模块还可根据正投影底孔凸段和对应的侧投影底孔凸段的图像偏移值，确定底孔侧壁凸起缺陷的位置以及尺寸，其中图像偏移值越大，底孔侧壁凸起缺陷的位置越靠近底孔底部，底孔侧壁凸起缺陷的尺寸与正投影底孔凸段的图像大小相关。

步骤S305，图像处理模块根据正投影底孔图像和侧投影底孔图像的图像偏移度，确定PCB钻孔的底孔深度缺陷。

具体的，PCB板材中沉头孔的底孔和顶孔的深度比例应符合预设的要求，因此在本步骤中，图像处理模块根据正投影底孔图像和侧投影底孔图像的图像偏移度需要确定PCB钻孔的底孔深度。

请参照图4b和图4c，图4b中还包括第一摄像头拍摄获取正投影图像的正投影底孔图像（C1至D1段）、以及第二摄像头拍摄获取的侧投影图像的侧投影底孔图像（C1’至D1’段）。请参照图8，图8为侧投影底孔图像的端点位置计算示意图。根据图8中的端点示意可知，该PCB钻孔的顶孔深度为：

h=a*tgƟ，其中a为端点C1和端点C1’的水平距离，角度Ɵ为第二摄像头相对于水平位的倾斜角。

该PCB钻孔的底孔深度为PCB板材的深度减去顶孔深度h。

用户可预先设置好PCB钻孔的顶孔深度范围以及底孔深度范围，当检测的底孔深度满足上述预设要求时，确定该PCB钻孔不存在底孔深度缺陷；当检测的底孔深度不满足上述预设要求时，确定该PCB钻孔存在底孔深度缺陷。

步骤S306，由于不同位置以及不同设置角度的第二摄像头对于PCB板材的顶孔表面缺陷检测、底孔表面缺陷检测以及底孔深度缺陷检测的检测精度不同，因此为了提高第二摄像头对PCB板材的图像拍摄精度，第二摄像头在检测位的第一侧可设置多个拍摄位，该不同拍摄位可调整第二摄像头相对水平位的倾斜角度或调整第二摄像头相对第一摄像头的位置，如第一摄像头设置在检测位的正上方，第二摄像头可设置在检测位的左上方或右上方等位置。

因此图像处理模块切换第二摄像头的拍摄位，随后返回到步骤S302，再次检测该PCB板材的顶孔表面缺陷、底孔表面缺陷以及底孔深度缺陷，直至第二摄像头的所有拍摄位均切换完毕。

这样即完成了本实施例的钻孔缺陷检测方法的钻孔缺陷检测过程。

本实施例的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法以及钻孔缺陷检测设备通过多摄像头以及多光源的设置，可实现对二次钻孔的PCB板材进行有效的顶孔表面缺陷检测、底孔表面缺陷检测以及底孔深度缺陷检测；有效解决了现有的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备无法对二次钻孔的深度进行有效检测的技术问题。

为了进一步提高本发明的钻孔缺陷检测设备的缺陷检测效率。请参照图2，本实施例的钻孔缺陷检测设备20还包括设置在传输平台22的进板位221上的用于压平进板位221上的PCB板材24的滚轮压条26。

该滚轮压条26包括多个相互连接的滚轮组件，滚轮组件包括轮轴261以及连接在轮轴上的滚轮262，多个滚轮组件之间通过弹性组件连接，以使得相邻的滚轮组件之间可弹性活动。

该滚轮组件的设置可使得PCB板材更加贴近检测位，从而使得缺陷检测的结果更加准确。由于相邻的滚轮组件之间可以弹性活动，因此该滚轮压条26可兼容于不同尺寸以及不同高度的PCB板材。

请参照图9，在本实施例中，弹性组件91可以包括连接件911和弹性件912，轮轴261的两端分别为母头和公头，一组滚轮组件的母头可以与另一组滚轮组件的公头通过弹性组件91连接，如图9中，左端的轮轴261上是母头，右端的轮轴261上是公头，母头上设置有连接孔。

本实施例中的连接件911为杆状结构，连接件911的两端分别为球形的第一连接端和第二连接端，图9中的左端为第一连接端，第一连接端用于与母头活动连接，图9中的右端为第二连接端，第二连接端用于与公头活动连接，弹性件912为环形结构，弹性件912设置在连接孔内，弹性件912套接在连接件911上，使得两个轮轴261之间能相对活动，多个滚轮组件之间为柔性连接，使得不对的滚轮组件可对多种不同厚度规格的PCB板进行针对性、更高精度的压固。

其中由于第二连接端与公头拆装频繁度更高，如图9，第二连接端上可设置开槽，使得第二连接端具有较好的弹性形变量，便于与公头进行连接或分离。

在本发明中，弹性组件包括弹性件，弹性件具有多种实施结构。

请参照图10，弹性件102由弹性材质制成，弹性件102包括内环体1021、外环体1022和横截面结构为十字状的连接体1023，内环体1021和外环体1022同心设置，连接体1023连接在内环体1021和外环体1022之间，连接体1023为镂空结构，弹性形变性能好。

请参照图11，弹性件112包括内环体1121、外环体1122和连接体1123，其中连接体1123为波浪状的环形结构，其连接体1123的结构较为简单，制作成本较低。

请参照图12，弹性件122包括内环体1221、外环体1222和连接体1223，其中连接体1223为弧形条状结构，同样连接体1223的结构较为简单，制作成本较低。

请参照图13，弹性件132包括环形架1321、第一弹簧1322以及触头1323。环形架1321的外周侧设置有滑孔，触头1323滑动设置在滑孔内，第一弹簧1322连接在触头1323的内端和滑孔的底壁之间，触头1323的外端延出至滑孔外部以与母头的连接孔的内壁弹性接触。

请参照图14，本发明中的弹性件142还可以设置为图14所示的结构，弹性件142包括环形主体1421和弹性体，弹性体环形分布在环形主体1421的外周侧，弹性体包括弧形弹片1422和加强片1423，加强片1423连接在弧形弹片1422和环形主体1421之间，如图14，弧形弹片1422和加强片1423均为弧形片，且弧形弹片1422和加强片1423的内凹侧位于相同的一侧，弹性性能好。

另一方面，多个滚轮组件之间通过弹性组件还可以采用如下的连接方式。

请参照图15，轮轴261的母头上设置有连接孔，母头的外周侧设置有第一连接部，公头上设置有连接柱151和第二连接部152，第二连接部152与公头活动连接，即第二连接部152可相对轮轴261活动，弹性件153为环形结构，弹性件153设置在连接孔内，弹性件153套接在连接柱151上，第二连接部152与第一连接部连接，实现两个轮轴261的连接，同时又使得两个轮轴261之间的具有设定的活动空间。

其中，可以理解的是，第一连接部可设计为外螺纹，第二连接部152为螺母套，螺母套具有与外螺纹匹配的内螺纹，第一连接部还可设置为卡槽，第二连接部152为卡套，卡套具有与固定槽匹配的卡块。

请参照图16,多个滚轮组件之间通过弹性组件还可以采用如下的连接方式。

在该连接方式中，弹性件固定设置在母头的连接孔内，弹性件包括环形的弹性件18以及连接在弹性件18内侧的芯轴1B。

在公头上设置有卡条1311，在芯轴1B的端面上设置有与卡条1311匹配的固定槽1B3，固定槽1B3的两端贯通，弹性组件还包括卡块1B4，两个卡块1B4分别位于固定槽1B3的两端，两个卡块1B4用于将卡条1311卡在固定槽1B3内，从而实现两个滚轮组件之间的连接。

请参照图17至图21，进一步的，弹性组件还包括连杆1B6、第二弹簧1B5，芯轴1B包括第一设置孔1B1和第二设置孔1B2，第二设置孔1B2连通在两个第一设置孔1B1之间；

两个卡块1B4一一对应的滑动设置在两个第一设置孔1B1内，两个连杆1B6滑动设置在第三设置孔内，连杆1B6的两端分别连接一个卡块1B4，第二弹簧1B5设置在卡块1B4的内侧一端，卡块1B4的外侧一端用于卡固卡条1311，当公头挤压一个卡块1B4远离卡条1311时，能通过连杆1B6挤压另一个卡块1B4远离卡条1311。

具体的，卡块1B4的外侧一端设置有供轮轴131的公头挤压的第一斜面1B41，卡块1B4的内侧一端设置第二斜面1B43和避位孔1B42，避位孔1B42内设置有第三斜面，一个卡块1B4向内侧滑动时，会通过第二斜面1B43挤压连杆1B6，连杆1B6再挤压避位孔1B42内的第三斜面，使得另一个卡块1B4向内侧滑动，滑动传导力较大，两个卡块1B4的联动效果好。

其中连杆1B6的两端可设置与第二斜面1B43、以及与第三斜面相对应的斜面或倒圆面。

另外，当轮轴261拆装更换滚轮组件时，只需将轮轴261的公头挤压第一斜面1B41，同时通过连杆1B6的联动，能使得两个卡块1B4同时向内滑动，且轮轴只需从母头的一侧挤压进入，即可完成对两个卡块1B4的解锁，同时当卡条1311对应固定槽1B3卡接到位时，两个卡块1B4向外滑动，以将卡条1311卡在固定槽1B3内，从而实现两个滚轮组件之间的连接。

本发明的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法通过多摄像头以及多光源的设置，可实现对二次钻孔的PCB板材进行有效的顶孔表面缺陷检测、底孔表面缺陷检测以及底孔深度缺陷检测；有效解决了现有的钻孔缺陷检测方法及缺陷检测设备无法对二次钻孔的深度进行有效检测的技术问题。

进一步的，进板位上滚轮压条的设置使得PCB板材可以更加贴近检测位，从而使得缺陷检测的结果更加准确，并且该滚轮压条可兼容于不同尺寸以及不同高度的PCB板材。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，设置在对应的PCB板材缺陷检测设备上，用于对PCB板材上的沉头孔进行缺陷检测，其中所述沉头孔包括位于下部的底孔以及位于上部的顶孔；其特征在于，所述PCB板材缺陷检测设备包括：

传输平台，包括一检测位；

第一摄像头，位于所述检测位的上方，用于拍摄PCB钻孔的正投影图像；

第二摄像头，相对水平位倾斜活动设置于所述检测位的第一侧，用于拍摄所述PCB钻孔的侧投影图像；其中所述第二摄像头包括位于所述检测位的第一侧的至少一个拍摄位；

背光源，设置在所述检测位的下方，用于向所述第一摄像头提供PCB钻孔中的底孔照射光源；

第一侧光源，设置在所述检测位的第二侧，用于向所述第一摄像头提供漫反射光源以及向所述第二摄像头提供镜面反射光源；

第二侧光源，设置在所述检测位的第一侧以及所述第二摄像头的下方，用于向所述第一摄像头和所述第二摄像头提供漫反射光源；

顶光灯，设置在所述第一侧光源的上方，用于向所述第一摄像头提供镜面反射光源；

半反半透镜，设置在所述检测位和所述第一摄像头之间，用于反射所述顶光灯的入射光，以形成所述第一摄像头的镜面反射光源；以及

图像处理模块，分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头连接，用于进行钻孔缺陷检测；

所述钻孔缺陷检测方法包括：

S1、所述图像处理模块使用所述第一摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的正投影图像，其中所述正投影图像包括正投影底孔图像以及正投影顶孔图像；

S2、所述图像处理模块使用所述第二摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的侧投影图像，其中所述侧投影图像包括侧投影底孔图像以及侧投影顶孔图像；

S3、所述图像处理模块根据所述正投影顶孔图像和所述侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的顶孔表面缺陷；

S4、所述图像处理模块根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的底孔表面缺陷；

S5、所述图像处理模块根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度缺陷；

S6、所述图像处理模块切换所述第二摄像头的拍摄位，返回步骤S2直至所述第二摄像头的所有拍摄位切换完毕。

2.根据权利要求1所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

如检测到所述正投影顶孔图像具有正投影顶孔凸段，同时所述侧投影顶孔图像具有对应的侧投影顶孔凸段，则所述PCB钻孔的顶孔具有顶孔侧壁凸起缺陷；如检测到所述侧投影顶孔图像具有侧投影顶孔凸段，同时所述正投影顶孔图像的对应位置不具有正投影顶孔凸段，则所述PCB钻孔的顶孔具有顶孔底壁凸起缺陷。

3.根据权利要求2所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，其特征在于，根据所述正投影顶孔凸段和对应的侧投影顶孔凸段的图像偏移值，确定所述顶孔侧壁凸起缺陷的位置以及尺寸。

4.根据权利要求1所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

如检测到所述正投影底孔图像具有正投影底孔凸段，同时所述侧投影底孔图像具有对应的侧投影底孔凸段，则所述PCB钻孔的底孔具有底孔侧壁凸起缺陷。

5.根据权利要求4所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，其特征在于，根据所述正投影底孔凸段和对应的侧投影底孔凸段的图像偏移值，确定所述底孔侧壁凸起缺陷的位置以及尺寸。

6.根据权利要求1所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：

根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度；当所述底孔深度不满足预设要求时，确定所述PCB钻孔存在底孔深度缺陷。

7.一种基于图像检测的钻孔缺陷检测设备，其特征在于，包括：机架、设置在所述机架上的传输平台以及缺陷检测组件；

其中所述传输平台包括进板位以及检测位，其中所述缺陷检测组件设置在所述检测位的上方；

其中所述缺陷检测组件包括：

第一摄像头，位于所述检测位的上方，用于拍摄PCB钻孔的正投影图像；

第二摄像头，相对水平位倾斜活动设置于所述检测位的第一侧，用于拍摄所述PCB钻孔的侧投影图像；其中所述第二摄像头包括位于所述检测位的第一侧的至少一个拍摄位；

背光源，设置在所述检测位的下方，用于向所述第一摄像头提供PCB钻孔中的底孔照射光源；

第一侧光源，设置在所述检测位的第二侧，用于向所述第一摄像头提供漫反射光源以及向所述第二摄像头提供镜面反射光源；

第二侧光源，设置在所述检测位的第一侧以及所述第二摄像头的下方，用于向所述第一摄像头和所述第二摄像头提供漫反射光源；

顶光灯，设置在所述第一侧光源的上方，用于向所述第一摄像头提供镜面反射光源；

半反半透镜，设置在所述检测位和所述第一摄像头之间，用于反射所述顶光灯的入射光，以形成所述第一摄像头的镜面反射光源；以及

图像处理模块，分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头连接，用于进行钻孔缺陷检测；

其中所述图像处理模块具体用于：

S1、使用所述第一摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的正投影图像，其中所述正投影图像包括正投影底孔图像以及正投影顶孔图像；

S2、使用所述第二摄像头拍摄所述PCB钻孔，以获取所述PCB钻孔的侧投影图像，其中所述侧投影图像包括侧投影底孔图像以及侧投影顶孔图像；

S3、根据所述正投影顶孔图像和所述侧投影顶孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的顶孔表面缺陷；

S4、根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像平滑度，确定所述PCB钻孔的底孔表面缺陷；

S5、根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度缺陷；

S6、切换所述第二摄像头的拍摄位，返回步骤S2直至所述第二摄像头的所有拍摄位切换完毕。

8.根据权利要求7所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备，其特征在于，

所述图像处理模块用于如检测到所述正投影顶孔图像具有正投影顶孔凸段，同时所述侧投影顶孔图像具有对应的侧投影顶孔凸段，则所述PCB钻孔的顶孔具有顶孔侧壁凸起缺陷；如检测到所述侧投影顶孔图像具有侧投影顶孔凸段，同时所述正投影顶孔图像的对应位置不具有正投影顶孔凸段，则所述PCB钻孔的顶孔具有顶孔底壁凸起缺陷；

如检测到所述正投影底孔图像具有正投影底孔凸段，同时所述侧投影底孔图像具有对应的侧投影底孔凸段，则所述PCB钻孔的底孔具有底孔侧壁凸起缺陷。

9.根据权利要求7所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备，其特征在于，所述图像处理模块用于根据所述正投影底孔图像和所述侧投影底孔图像的图像偏移度，确定所述PCB钻孔的底孔深度；当所述底孔深度不满足预设要求时，确定所述PCB钻孔存在底孔深度缺陷。

10.根据权利要求7所述的基于图像检测的钻孔缺陷检测设备，其特征在于，所述钻孔缺陷检测设备还包括设置在所述进板位上的用于压平所述进板位上的PCB板材的滚轮压条；

所述滚轮压条包括多个相互连接的滚轮组件，所述滚轮组件包括轮轴以及连接在所述轮轴上的滚轮，多个所述滚轮组件之间通过弹性组件连接，以使得相邻的所述滚轮组件之间可弹性活动。

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