CN113838045B - 一种改进骨刺去除算法的pcb覆铜线路骨架轮廓提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，搜索像素点的八邻域，符合交叉点原则的记录该像素点为交叉点，并将该交叉点放入集合Cross；将获取的交叉点Cross处像素值由1置为0，将分离后的所有分支骨架放入集合Branchs，在骨架集合Branchs中选取长度特征大于与之Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；在Trunk_Skeleton中选取一个主干Trunk0，计算其端点切线方向T1将端点处对应的Cross0由0置为1，遍历Branchs，计算端点附近的分支的切线方向，如切线方向与T1互为180度则合并该分支，获得新的主干Trunk0；遍历Trunk_Skeleton中元素，重复S3操作，最后获得若干个主干骨架线Trunk0，Trunk1，Trunk2…；合并S4中获得的Trunk0，Trunk1，Trunk2…，获得的整体主干骨架Main_Skeleton，该提取方法，可以有效的对PCB线路骨架轮廓进行提取。

Description

一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，具体为一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法。
背景技术
近年来随着我国在微电子领域迅速发展，已经成为全球最大的电子产品生产和出口基地，随着科技的高速发展，推动着智能手机等3C电子设备持续朝轻薄化、小型化、智能化方向发展，为实现更少空间、更快速度、更高性能的目标，其对印制电路板的“轻、薄、短、小”要求不断提高；特别是随着手机等智能电子终端功能的不断增多，I/O数也随之越来越多，必须进一步缩小线宽线距。
我国目前的PCB生产企业在堆叠层数更多、线宽线距更小、可以承载更多功能模组的生产技术还亟待改善，而且下游的消费端对PCB生产的质量要求越来越严格，因此针对于PCB覆铜板的线路检测也成为目前产业需要解决的首要问题，目前常用的形态学骨架法提取PCB覆铜板线路，再结合图像进一步实现线路开路、短路等一系列缺陷。
现有的针对形态学骨架细化提取线路的方法会产生很多细小的毛刺，不仅会影响到提取线路的准确性，还会影响后续缺陷的检测效率和检测精度；因此，本发明在传统形态学骨架提取的基础上，提出一种改进的骨刺去除算法，将骨架分枝起点定位标记后去除来分割骨架主干和分枝，进而通过有效的阈值等方法获取线路的主骨架线路。
针对上述问题，本发明公开一种改进骨刺去除算法
该方法可以有效去除大部分线路毛刺，从而提高线路检测的精度和效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，以解决上述背景技术中提出的现有的针对形态学骨架细化提取线路的方法会产生很多细小的毛刺的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，该
提取方法包括以下步骤：
S1：搜索像素点的八邻域，符合交叉点原则的，记录该像素点为交叉点，并将该交叉点放入集合Cross；
S2：将S1中获取的交叉点Cross处像素值由1置为0，将分离后的所有分支骨架放入集合Branchs，在骨架集合Branchs中选取长度特征大于与之Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；
S3：在Trunk_Skeleton中选取一个主干Trunk0，计算其端点切线方向T1，将端点处对应的Cross0由0置为1，遍历Branchs，计算端点附近的分支的切线方向，如切线方向与T1互为180度，则合并该分支，获得新的主干Trunk0；
S4：遍历Trunk_Skeleton中元素，重复S3操作，最后获得若干个主干骨架线Trunk0，Trunk1，Trunk2…；
S5：合并S4中获得的Trunk0，Trunk1，Trunk2…，最终获得的整体主干骨架Main_Skeleton，通过该方法可以有效的对PCB覆铜线路骨架轮廓进行提取，提取精度和提取效率较现有的方法都得到了极大的提升。
优选的，所述S1具体为搜索一个像素点的八邻域，其中设定S为像素点的个数，L表示中心点对应的顶点个数及方向，当S>＝4时，按照图1像素形式来判定是否为交叉点，通过S1的步骤起到对PCB覆铜线路骨架的交叉点进行定位的效果，以便于后续通过交叉点对PCB覆铜线路骨架轮廓进行提取。
优选的，所述S1中在对像素点进行搜索时，按照8邻域去判断该像素点是否为骨架交叉点，如出现有列或行全为0时，判定该像素点不是交叉点，其中设定S为像素点的个数，L表示中心点对应的顶点个数及方向。
优选的，所述S2具体为在骨架交叉点处进行主干分支分离，将S1中筛选的骨架交叉点的像素点值由1置为0，骨架从交叉点Cross处分离为细分支骨架集Branchs，选取其中长度特征大于阈值Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton。
优选的，所述S3具体为以Trunk0一个端点延伸的三个像素点来计算端点的切线方向，记为
优选的，所述S3中将端点连接的Cross0点像素由0置为1，并遍历Branchs，寻找连接该Cross点的几个分支Branch1,Branch2…，计算每个分支靠近Cross0端的切线方向，如果某分支的切线方向与互为180度，则说明该分支在主干Trunk0的延长线上，这时将该分支合并入Trunk0，判断该分支是否在Trunk_Skeleton中，如果存在，则在集合Trunk_Skeleton中移除该骨架分支。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过该方法可以有效去除大部分线路毛刺，从而提高线路检测的精度和效率，避免了对后续缺陷的检测精度与检测效率产生影响。
附图说明
图1为本发明S2的状态示意图；
图2为方法流程结构图；
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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，其特征在于，该提取方法包括以下步骤：
S1：搜索像素点的八邻域，符合交叉点原则的，记录该像素点为交叉点，并将该交叉点放入集合Cross；
S2：将S1中获取的交叉点Cross处像素值由1置为0，将分离后的所有分支骨架放入集合Branchs，在骨架集合Branchs中选取长度特征大于与之Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；
S3：在Trunk_Skeleton中选取一个主干Trunk0，计算其端点切线方向T1，将端点处对应的Cross0由0置为1，遍历Branchs，计算端点附近的分支的切线方向，如切线方向与T1互为180度，则合并该分支，获得新的主干Trunk0；
S4：遍历Trunk_Skeleton中元素，重复S3操作，最后获得若干个主干骨架线Trunk0，Trunk1，Trunk2…；
S5：合并S4中获得的Trunk0，Trunk1，Trunk2…，最终获得的整体主干骨架Main_Skeleton；
工作时，通过该方法可以有效的对PCB覆铜线路骨架轮廓进行提取，提取精度和提取效率较现有的方法都得到了极大的提升。
所述S1具体为搜索一个像素点的八邻域，其中设定S为像素点的个数，L表示中心点对应的顶点个数及方向；
工作时，当S>＝4时，按照图1像素形式来判定是否为交叉点，通过S1的步骤起到对PCB覆铜线路骨架的交叉点进行定位的效果，以便于后续通过交叉点对PCB覆铜线路骨架轮廓进行提取。
所述S1中在对像素点进行搜索时，按照8邻域去判断该像素点是否为骨架交叉点，如出现有列或行全为0时，判定该像素点不是交叉点，其中设定S为像素点的个数，L表示中心点对应的顶点个数及方向。
所述S2具体为在骨架交叉点处进行主干分支分离，将S1中筛选的骨架交叉点的像素点值由1置为0，骨架从交叉点Cross处分离为细分支骨架集Branchs，选取其中长度特征大于阈值Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；
工作时，通过S2的步骤来对PCB覆铜线路骨架的交叉点处进行主干分支分离。
所述S3具体为以Trunk0一个端点延伸的三个像素点来计算端点的切线方向，记为
所述S3中将端点连接的Cross0点像素由0置为1，并遍历Branchs，寻找连接该Cross点的几个分支Branch1,Branch2…，计算每个分支靠近Cross0端的切线方向，如果某分支的切线方向与互为180度，则说明该分支在主干Trunk0的延长线上，这时将该分支合并入Trunk0，判断该分支是否在Trunk_Skeleton中，如果存在，则在集合Trunk_Skeleton中移除该骨架分支；
工作时，通过S3的步骤对PCB覆铜线路骨架的分支是否存在进行判断，帮助后续的S4和S5对主干骨架线的位置进行定位。
工作原理：搜索像素点的八邻域，符合交叉点原则的记录该像素点为交叉点，并将该交叉点放入集合Cross；将获取的交叉点Cross处像素值由1置为0，将分离后的所有分支骨架放入集合Branchs，在骨架集合Branchs中选取长度特征大于与之Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；在Trunk_Skeleton中选取一个主干Trunk0，计算其端点切线方向T1将端点处对应的Cross0由0置为1，遍历Branchs，计算端点附近的分支的切线方向，如切线方向与T1互为180度则合并该分支，获得新的主干Trunk0；遍历Trunk_Skeleton中元素，重复S3操作，最后获得若干个主干骨架线Trunk0，Trunk1，Trunk2…；合并S4中获得的Trunk0，Trunk1，Trunk2…，获得的整体主干骨架Main_Skeleton。

Claims (2)

1.一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，其特征在于，该提取方法包括以下步骤：
S1：搜索像素点的八邻域，符合交叉点原则的，记录该像素点为交叉点，并将该交叉点放入集合Cross；
S2：在骨架交叉点处进行主干分支分离，将S1中筛选的骨架交叉点的像素点值由1置为0，骨架从交叉点处分离为细分支骨架集Branchs，选取其中长度特征大于阈值Length的骨架放入集合Trunk_Skeleton；
S3：在Trunk_Skeleton中选取一个主干Trunk0，计算其端点切线方向将端点处对应的Cross由0置为1，遍历Branchs，计算端点附近的分支的切线方向，如切线方向与/>互为180度，则合并该分支，获得新的主干Trunk0；
S4：遍历Trunk_Skeleton中元素，重复S3操作，最后获得若干个主干骨架线Trunk0，Trunk1，Trunk2…；
S5：合并S4中获得的Trunk0，Trunk1，Trunk2…，最终获得的整体主干骨架Main_Skeleton；
所述S1具体为搜索一个像素点的八邻域，其中设定S为像素点的个数，L表示像素八邻域中心点对应的像素顶点个数及方向；
所述S1中在对像素点进行搜索时，按照八邻域去判断该像素点是否为骨架交叉点，如出现有列或行全为0时，判定该像素点不是交叉点，利用S的个数及像素八邻域，判断是否存在像素交叉点，若有，则记录为交叉点。
2.根据权利要求1所述的一种改进骨刺去除算法的PCB覆铜线路骨架轮廓提取方法，其特征在于，所述S3具体为以Trunk0一个端点延伸的三个像素点来计算端点的切线方向，记为
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