CN113933315B - 贴片电路板共线性检测方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种贴片电路板共线性检测方法与系统，其方法包括：获取电路板图像；基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；比对多个不同共线性数值获取检测结果。本申请能检测电路板上电子元器件的共线性，使将电子元器件不足的电路板检测出来，减少电路板的次品率，进而减少采用SMT印刷过程中产生的印刷缺陷导致电路板共线性不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及贴片电路板检测领域，尤其是涉及一种贴片电路板共线性检测方法与系统。
背景技术
目前，由于集成电路的快速发展，电子产品功能更加完整，所采用的集成电路已无穿孔元件，特别是大规模高集成的电路中。为了增加电路板上电子元器件的安装数量与效率，电子元器件的体积相应缩小，安装密度增加，大规模与高集成电路的电路板不得不采用贴片化安装的方式将电子元器件进行安装，贴片化安装电子元器件的电子产品体积与重量均有较大的降低，进而有效降低生产的成本。
电子元器件在电路板上贴片安装通常采用的表面组装技术SMT（Surface MountedTechnology），SMT是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在电路板的表面或其他基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
发明人认为，相关技术存在有如下缺陷：采用SMT工艺较易导致电路板上产生焊锡相关的印刷缺陷，使电路板上电子元器件排列不整齐，进而使电路板上的电子元器件产生共线性不足的问题。
发明内容
为了改善采用SMT印刷过程中产生的印刷缺陷导致电路板共线性不足的问题，本申请提供一种贴片电路板共线性检测方法与系统。
本申请提供的一种贴片电路板共线性检测方法与系统采用如下的技术方案：
一种贴片电路板共线性检测方法，包括：
获取电路板图像；
基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；
基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；
基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；
比对多个不同所述共线性数值获取检测结果。
通过采用上述技术方案，当电子元器件在电路板上贴片安装时，分别获得电路板上电子元器件的板边数值与发光面数值，通过板边数值与发光面数值之间的差值获得共线性数值，通过共线性数值与共线性阈值进行对比获取检测结果，从而能从检测结果上得知电路板上电子元器件的共线性，使将电子元器件共线性不足的电路板检测出来，减少电路板的次品率，从而解决SMT印刷过程中产生的印刷缺陷导致电路板共线性不足的问题。
可选的，所述基于电路板图像获取电子元器件的板边数值包括：
基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口；
基于子元件生成窗口生成定位板边窗口；
基于定位板边窗口获取板边数值。
通过采用上述技术方案，通过子元件生成窗口分别生成定位板边窗口，使能获取板边窗口的位置，进而通过板边窗口获取板边数值。
可选的，所述基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口包括：
添加单排窗口；
基于所述单排窗口匹配对应的子元件生成算法使所述单排窗口分别与电子元器件相对应；
基于电子元器件的数量与间距调节所述单排窗口的数量与间距；
基于电子元器件的大小调节所述单排窗口的大小；
将调节完成的所述单排窗口定义为子元件生成窗口。
通过采用上述技术方案，使能将添加的单排窗口分别对应每一电子元器件，并通过调节使能将对应每一电子元器件的单排窗口定义为子元件生成窗口，使子元件窗口与电子元器件相互对应。
可选的，所述基于子元件生成窗口生成定位板边窗口包括：
基于子元件生成窗口添加第一单窗口；
移动所述第一单窗口至电子元器件的板边的一端；
选择对应的模板匹配算法并进行基于默认位置的电子元器件的取像；
将所述第一单窗口的中间位置与默认位置电子元器件的板边的一端的位置重合并再次进行取像；
基于所述第一单窗口添加与所述第一单窗口中心位置相同的第二单窗口；
将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口。
通过采用上述技术方案，模板匹配算法使第一单窗口对默认位置的电子元器件的板边的一端进行重合，使对电子元器件的板边的位置进行定位，再添加与第一单窗口中心位置相同的第二单窗口，通过第二窗口对板边位置进行定位，使能将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口。
可选的，所述基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值包括：
基于电路板图像生成电子元器件定位窗口；
基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口；
基于所述发光面窗口获取发光面数值。
通过采用上述技术方案，使能获取电子元器件的发光面的数值。
可选的，所述基于电路板图像生成电子元器件定位窗口包括：
基于电路板图像与定位板边窗口添加第三单窗口；
对所述第三单窗口匹配亮度最大值算法使对电子元器件进行定位；
将匹配亮度最大值算法后对电子元器件进行定位的第三单窗口定义为电子元器件定位窗口。
通过采用上述技术方案，第三单窗口通过亮度最大值算法对电子元器件进行定位，使能将第三单窗口定义为电子元器件定位窗口，使能对电子元器件的位置与形状进行定位。
可选的，所述基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口包括：
基于所述电子元器件定位窗口获取所述电子元器件的发光面；
基于所述电子元器件定位窗口添加第四单窗口，所述第四单窗口设置于所述电子元器件的发光面；
建立所述第四单窗口与所述发光面的联系，并基于所述联系生成发光面窗口。
通过采用上述技术方案，使能基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口，从而对电子元器件的发光面进行定位。
可选的，所述基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值包括：
基于所述电路板图像与所述发光面窗口添加第五单窗口；
对所述第五单窗口匹配对应共线性检测算法；
建立所述第五单窗口与所述定位板边窗口之间的级别联系；
基于所述共线性算法与所述级别联系对所述板边数值与所述发光面数值进行计算得到电子元器件的共线性数值。
通过采用上述技术方案，使能通过第五单窗口获取电子元器件的共线性数值。
一种贴片电路板共线性检测系统，包括：
电路板图像获取模块，用于获取电路板图像；
板边数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；
发光面数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；
共线性数值获取模块，用于基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；
检测模块，用于比对多个不同所述共线性数值获取检测结果。
通过采用上述技术方案，板边数值获取模块基于电路板图像获取电子元器件的板边数值，发光面数值获取模块基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值，共线性数值获取模块基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值，检测模块比对多个不同所述共线性数值获取检测结果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过板边数值与发光面数值之间的差值获得共线性数值，通过共线性数值与共线性阈值进行对比获取检测结果，从而能从检测结果上得知电路板上电子元器件的共线性，使将电子元器件共线性不足的电路板检测出来，减少电路板的次品率，从而解决SMT印刷过程中产生的印刷缺陷导致电路板共线性不足的问题。
附图说明
图1是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例的流程示意图；
图2是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤1200的示意图；
图3是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤2100的示意图；
图4是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤2200的示意图；
图5是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤1300的示意图；
图6是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤5100的示意图；
图7是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤5200的示意图；
图8是本申请贴片电路板共线性检测方法其中一实施例中步骤1400的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种贴片电路板共线性检测方法与系统。
参照图1，贴片电路板共线性检测方法，包括如下步骤：
S1100、获取电路板图像。
其中，获取的电路板图像为高清图像，能从电路板图像中获取电路板中电子元器件的较为清晰的轮廓，使能由电子元器件的轮廓对电子元器件的边界进行检测。
S1200、基于电路板图像获取电子元器件的板边数值。
其中，建立基于电路板图像的坐标系，电路板在贴片安装电子元器件前先蚀刻有对应电子元器件的凹槽，电子元器件贴片安装于对应的凹槽，凹槽的侧边在坐标系纵轴上的数值即为对应电子元器件的板边数值。
S1300、基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值。
其中，发光面为电子元器件远离电路板的一面，或者发光面为电路板图像中电子元器件能被看到的一面，发光面靠近板边的一侧在坐标系上的数值即为发光面数值，在计算发光面数值与板边数值时，计算同一侧发光面数值与板边数值。
S1400、基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值。
其中，共线性数值为板边数值与发光面数值之间的差值，每一电子元器件的共线性数值均不同。
S1500、比对多个不同共线性数值获取检测结果。
其中，比对不同共线性数值时，比对对象为每一电子元器件前左右同等数量的电子元器件的共线性数值，左右数量均可进行调整，将共线性数值最大的进行显示，显示出的共线性数值最大的电子元器件即为共线性较差的电子元器件，即检测结果为该电子元器件的共线性较差。
本申请实施例一种贴片电路板共线性检测方法的实施原理为：当电子元器件在电路板上贴片安装时，分别获得电路板上电子元器件的板边数值与发光面数值，通过板边数值与发光面数值分别获得共线性数值，使能通过共线性数值与共线性阈值进行对比获取检测结果，从而能检测电路板上电子元器件的共线性，使将电子元器件不足的电路板检测出来，减少电路板的次品率，进而减少采用SMT印刷过程中产生的印刷缺陷导致电路板共线性不足的问题。
参照图2，基于电路板图像获取电子元器件的板边数值，包括如下步骤：
S2100、基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口。
其中，子元件生成窗口的数量为对应电子元器件的数量，子元件生成窗口的大小与电子元器件的大小相同，使电路图上对应的电子元器件均生成一个子元件生成窗口，进而使能在子元件生成窗口上标定电子元器件的生产需求，生产需求中包括电子元器件之间的距离、电子元器件的数量等数值。
S2200、基于子元件生成窗口生成定位板边窗口。
其中，定位板边窗口为将电路板图像上对应电子元器件的板边的位置进行定位，定位过程中将定位板边窗口的高度调为0，使定位板边窗口形成直线状，便于定位板边窗口的中心线与电子元器件的板边重合，使定位板边窗口的位置即为板边的位置，从而使板边的位置便于进行识别。
S2300、基于定位板边窗口获取板边数值。
其中，对应板边数值为图像上端的板边的纵坐标，通过定位板边窗口在坐标系上的纵坐标的数值来获取对应的板边数值。
本申请实施例基于电路板图像获取电子元器件的板边数值的实施原理为：通过定位板边窗口对板边的一端的坐标进行定位，从而使便于获得对应的板边数值。
参照图3，基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口，包括如下步骤：
S3100、添加单排窗口。
其中，单排窗口的排列为横向沿坐标系中的横轴进行排列，使能对横向的电子元器件相互对应。
S3200、基于单排窗口匹配对应的子元件生成算法使单排窗口分别与电子元器件相对应。
其中，通过子元件生成算法使单排窗口由一个电子元器件延伸至多个电子元器件，使能将每个电子元器件上都增加一个单排窗口，同时可对每个电子元器件分别进行命名，并可将每个电子元器件的名称进行修改，便于将共线性较差的电子元器件进行定位。
S3300、基于电子元器件的数量与间距调节单排窗口的数量与间距。
其中，基于需求可得知电子元器件在电路板上数量与相邻电子元器件之间的距离，使能基于需求调节单排窗口的数量与间距。
S3400、基于电子元器件的大小调节单排窗口的大小。
其中，单排窗口的大小为与电子元器件的大小相同或在误差允许范围内大于单排窗口的大小，误差允许范围为对电子元器件的轮廓识别影响较小的范围。
S3500、将调节完成的单排窗口定义为子元件生成窗口。
本申请实施例基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口的实施原理为：通过子元件生成算法将单排窗口对电路板图像中每一电子元器件进行覆盖，并使子元件窗口的大小为对应电子元器件的大小。
参照图4，基于子元件生成窗口生成定位板边窗口，包括如下步骤：
S4100、基于子元件生成窗口添加第一单窗口。
其中，在子元件生成窗口的基础上降级生成第一单窗口，降级的目的是为了在子元件生成窗口的基础上生成第一单窗口，使第一单窗口也分别与每个电子元器件相互对应。
S4200、移动第一单窗口至电子元器件的板边的一端。
其中，移动第一单窗口至电子元器件的板边的一端，使第一单窗口能覆盖电路板上对应电子元器件的板边。
S4300、选择对应的模板匹配算法并进行基于默认位置的电子元器件的取像。
其中，模板匹配算法为将默认位置的电子元器件作为代表，对默认位置的电子元器件进行取像，意思是从默认位置开始将第一单窗口与默认位置的电子元器件的板边进行匹配，默认位置也可通过手动进行调整，使能手动选择最具代表性的电子元器件进行匹配。
S4400、将第一单窗口的中间位置与默认位置电子元器件的板边的一端的位置重合并再次进行取像。
其中，该次取像使该次匹配作为代表，后续的匹配也为从该位置进行匹配，使其他位置的电子元器件对应的单窗口也从相同的纵坐标处进行位置重合操作。
S4500、基于第一单窗口添加与第一单窗口中心位置相同的第二单窗口。
其中，添加的第二单窗口降级为第一单窗口之下，使第二单窗口的中心位置与第一单窗口的中心位置相同。
S4600、将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口。
其中，将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口前降低第二单窗口的高度或降低第二单窗口在坐标系上纵轴的长度，由于第二单窗口较窄，使第二单窗口近似于一条直线，使能将第二单窗口定义为板边，因此将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口，使对板边的位置进行定位。
本申请实施例基于子元件生成窗口生成定位板边窗口的实施原理为：通过将第一单窗口的位置中心处于板边进行重合，使在第一单窗口的基础上添加的第二单窗口能近似设置为板边，从而完成定位板边窗口的设置。
参照图5，基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值，包括如下步骤：
S5100、基于电路板图像生成电子元器件定位窗口。
其中，电子元器件定位窗口的作用是识别电子元器件在电路板上的位置并将电子元器件的位置进行固定。
S5200、基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口。
其中，发光面为电子元器件远离电路板的一端，使能通过发光面对电子元器件进行定位。
S5300、基于发光面窗口获取发光面数值。
其中，发光面数值为发光面靠近上端板边的数值，即发光面数值的界定位置可为与板边数值的方向相同的位置。
本申请实施例基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值的实施原理为：基于电路板图像生成电子元器件定位窗口，从而能生成电子元器件的发光面窗口，进而便于获取发光面数值。
参照图6，基于电路板图像生成电子元器件定位窗口，包括如下步骤：
S6100、基于电路板图像与定位板边窗口添加第三单窗口。
其中，第三单窗口为在定位板边窗口的基础上降级生成的窗口，目的是定位电子元器件，使第三单窗口完全覆盖电子元器件的发光面。
S6200、对第三单窗口匹配亮度最大值算法使对电子元器件进行定位。
其中，定位过程为将第三单窗口的上端面与发光面的靠近板边的一端平齐，调整第三单窗口的宽度使完全覆盖电子元器件的发光面但不超过电子元器件的焊锡或者基底的覆盖面积。
S6300、将匹配亮度最大值算法后对电子元器件进行定位的第三单窗口定义为电子元器件定位窗口。
其中，通过亮度最大值算法使电子元器件定位窗口将对应发光面与周围覆盖的区域转换为灰度图像，从而增加电子元器件的辨识度，便于对转换后的电子元器件进行定位。
本申请实施例基于电路板图像生成电子元器件定位窗口的实施原理为：通过电路板图像与定位板边窗口添加，通过亮度最大值算法将电子元器件进行定位，使形成电子元器件定位窗口。
参照图7，基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口，包括如下步骤：
S7100、基于电子元器件定位窗口获取电子元器件的发光面。
S7200、基于电子元器件定位窗口添加第四单窗口，第四单窗口设置于电子元器件的发光面。
其中，第四单窗为在电子元器件定位窗口的基础上添加并降级生成，使第四单窗口处于电子元器件定位窗口的位置并对应电子元器件的发光面。
S7300、建立第四单窗口与发光面的联系，并基于联系生成发光面窗口。
其中，建立的联系为：将第四单窗口的中心线在坐标系上的纵轴方向上的位置进行调整，使在纵轴上的位置为电子元器件定位窗口的沿纵轴方向上宽度的一半，从而使第四单窗口的中心线与发光面靠近板边的一端重合，并将第四单窗口在纵轴方向上调为0，从而形成发光面窗口并与发光面的靠近板边的一侧重合，使能从发光面窗口的纵坐标得出发光面数值。
本申请实施例基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口的实施原理为：基于电子元器件定位窗口获取电子元器件的发光面，并对通过建立与发光面的联系生成发光面窗口。
参照图8，基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值，包括如下步骤：
S8100、基于电路板图像与发光面窗口添加第五单窗口。
其中，第五单窗口为在发光面窗口的基础上降级添加生成的，使能在发光面窗口的位置处添加第五单窗口，且第五单窗口的形状与位置均与发光面窗口相同。
S8200、对第五单窗口匹配对应共线性检测算法。
其中，共线性检测算法为测试第五单窗口与定位板边窗口之间的距离，并比对多个电子元器件的距离显示哪个电子元器件的距离最大。
S8300、建立第五单窗口与定位板边窗口之间的级别联系。
其中，由于第五单窗口与定位板边窗口之间的级别相差3级，因此设置第五单窗口与定位板边窗口之间的相对级别为3级，设置相对级别后能显示出第五单窗口与定位板边窗口之间的距离，即板边数值与发光面数值之间的差值。
S8400、基于共线性算法与级别联系对板边数值与发光面数值进行计算得到电子元器件的共线性数值。
其中，共线性数值包括纵向上的共线性数值与横向上的共线性数值，纵向上的共线性数值为板边数值与发光面数值之间的差值，横向上的共线性数值为不同的电子元器件之间距离的不同的差值，共线性数值最大的电子元器件的共线性最差，并将其编号显示出。并可设置对比范围的数值，对比范围为对比目标电子元器件左侧的电子元器件与右侧的电子元器件，根据实际要求可设置相邻的5到7个电子元器件进行对比，即对比范围的数值设置为2或3。
本申请实施例基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值的实施原理为：通过建立第五单窗口并设置级别联系，使能将不同级别的第五单窗口与定位板边窗口进行对比，从而使能计算板边数值与发光面数值之间的差值得到共线性数值。
一种贴片电路板共线性检测系统，包括：电路板图像获取模块，用于获取电路板图像；板边数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；发光面数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；共线性数值获取模块，用于基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；检测模块，用于将共线性数值与阈值进行对比并基于对比结果对电路板进行检测。
本申请实施例一种贴片电路板共线性检测方法与系统的实施原理为：板边数值获取模块基于电路板图像获取电子元器件的板边数值，发光面数值获取模块基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值，共线性数值获取模块基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值，检测模块比对多个不同所述共线性数值获取检测结果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种贴片电路板共线性检测方法，其特征在于，包括：
获取电路板图像；
基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；
基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；
基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；
比对多个不同所述共线性数值获取检测结果；
其中，所述基于电路板图像获取电子元器件的板边数值包括：
基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口；
基于子元件生成窗口生成定位板边窗口；
基于定位板边窗口获取板边数值；
所述基于子元件生成窗口生成定位板边窗口包括：
基于子元件生成窗口添加第一单窗口；
移动所述第一单窗口至电子元器件的板边的一端；
选择对应的模板匹配算法并进行基于默认位置的电子元器件的取像；
将所述第一单窗口的中间位置与默认位置电子元器件的板边的一端的位置重合并再次进行取像；
基于所述第一单窗口添加与所述第一单窗口中心位置相同的第二单窗口；
将添加的第二单窗口定义为定位板边窗口；
所述基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值包括：
基于电路板图像生成电子元器件定位窗口；
基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口；
基于所述发光面窗口获取发光面数值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于电路板上的多个电子元器件生成多个子元件生成窗口包括：
添加单排窗口；
基于所述单排窗口匹配对应的子元件生成算法使所述单排窗口分别与电子元器件相对应；
基于电子元器件的数量与间距调节所述单排窗口的数量与间距；
基于电子元器件的大小调节所述单排窗口的大小；
将调节完成的所述单排窗口定义为子元件生成窗口。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于电路板图像生成电子元器件定位窗口包括：
基于电路板图像与定位板边窗口添加第三单窗口；
对所述第三单窗口匹配亮度最大值算法使对电子元器件进行定位；
将匹配亮度最大值算法后对电子元器件进行定位的第三单窗口定义为电子元器件定位窗口。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于电子元器件定位窗口生成电子元器件的发光面窗口包括：
基于所述电子元器件定位窗口获取所述电子元器件的发光面；
基于所述电子元器件定位窗口添加第四单窗口，所述第四单窗口设置于所述电子元器件的发光面；
建立所述第四单窗口与所述发光面的联系，并基于所述联系生成发光面窗口。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值包括：
基于所述电路板图像与所述发光面窗口添加第五单窗口；
对所述第五单窗口匹配对应共线性检测算法；
建立所述第五单窗口与所述定位板边窗口之间的级别联系；
基于所述共线性算法与所述级别联系对所述板边数值与所述发光面数值进行计算得到电子元器件的共线性数值。
6.一种贴片电路板共线性检测系统，执行权利要求1至5中任一项所述的贴片电路板共线性检测方法，其特征在于，包括：
电路板图像获取模块，用于获取电路板图像；
板边数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的板边数值；
发光面数值获取模块，用于基于电路板图像获取电子元器件的发光面数值；
共线性数值获取模块，用于基于获取的板边数值与发光面数值得到电子元器件的共线性数值；
检测模块，用于比对多个不同所述共线性数值获取检测结果。
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