CN116188447A - 印制电路板检测定位方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种印制电路板检测定位方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：获取待检测工件的钻孔文件，所述钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合；基于所述定位孔获取图像数据；根据所述图像数据确定实际孔集合；根据所述理论孔集合和所述实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，所述映射关系包括旋转偏移关系；根据所述映射关系进行定位及缺陷检测。本发明通过钻孔文件自动计算定位孔的实际位置，无需手动选取定位孔，有利于提高检测定位的成功率，有效提升检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板检测技术领域，尤其涉及一种印制电路板检测定位方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
自动光学检测设备是一种利用机器视觉系统对产品进行检测的设备，其不仅能检测人工目测无法查出的缺陷，还能检测到在线测试中针床无法接触到的元器件及焊接点，可满足生产线上对PCB(印制电路板)的检测需求。
在PCB背钻孔检测过程中，自动光学检测设备利用定位孔进行首板定位，结合PCB板的定位位置，对PCB板背钻孔的漏背钻、偏心等缺陷进行检测。在现有技术中，首板定位需要操作人员手动选取定位孔，其存在以下问题：手动操作定位，操作难度大，耗时长，容易发生定位孔难找、找错的问题，准确率较低，导致作业时间增加，影响检测效率。
发明内容
本发明提供了一种印制电路板检测定位方法、装置、电子设备和存储介质，通过钻孔文件自动计算定位孔的实际位置，以现有的印制板检测采用手动操作定位方式，导致定位难度大，增加作业时间，降低作业效率的问题，提高检测效率和准确率。
根据本发明的一方面，提供了一种印制电路板检测定位方法，包括：
获取待检测工件的钻孔文件，所述钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；
根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合；
基于所述定位孔获取图像数据；
根据所述图像数据确定实际孔集合；
根据所述理论孔集合和所述实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据所述映射关系进行定位及缺陷检测；
其中，所述映射关系包括旋转偏移关系。
根据本发明的另一方面，提供了一种印制电路板检测定位装置，包括：资料获取模块，用于获取待检测工件的钻孔文件，所述钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；定位解析模块，用于根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合；图像获取模块，用于基于所述定位孔获取图像数据；图像处理模块，用于根据所述图像数据确定实际孔集合；定位检测模块，用于根据所述理论孔集合和所述实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据所述映射关系进行定位及缺陷检测；其中，所述映射关系包括旋转偏移关系。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述印制电路板检测定位方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现上述印制电路板检测定位方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取待检测工件的钻孔文件，根据钻孔文件确定至少两个定位孔和定位孔周围的理论孔集合，基于定位孔获取图像数据，并根据图像数据确定实际孔集合，根据理论孔集合和实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据映射关系进行定位及缺陷检测，解决了现有的印制板检测采用手动操作定位方式，导致定位难度大，增加作业时间，降低作业效率的问题，只需要导入钻孔文件，即可自动计算定位孔的实际位置，实现自动首板定位，无需手动选取定位孔，有利于提高检测定位的成功率，有效提升检测效率和准确率，提升自动化生产效率。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明实施例一提供的一种印制电路板检测定位方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的第一种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图；
图3为本发明实施例一提供的一种印制电路板检测定位方法的坐标示意图；
图4为本发明实施例一提供的第二种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图；
图5为本发明实施例一提供的第三种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图；
图6为本发明实施例一提供的第四种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图；
图7为本发明实施例一提供的第五种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图；
图8为本发明实施例二提供的一种印制电路板检测定位方法的流程图；
图9为本发明实施例三提供的一种印制电路板检测定位装置的结构示意图；
图10为实现本发明实施例的印制电路板检测定位方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种印制电路板检测定位方法的流程图，本实施例可适用于对印制电路板进行背钻孔缺陷检测的应用场景，该方法可以由印制电路板检测定位装置来执行，该印制电路板检测定位装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该印制电路板检测定位装置可配置于电子设备中，该电子设备可集成设置于自动光学检测设备中。
如图1所示，该印制电路板检测定位方法，具体包括如下步骤：
S1：获取待检测工件的钻孔文件。
其中，待检测工件为印制电路板，钻孔文件可为印制电路板设计及加工的程式代码文件，程式代码文件用于限定钻孔位置、钻孔大小及钻孔深度。
优选地，钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件。其中，背钻钻孔文件为用于加工背钻孔的程式代码文件；通孔钻孔文件为用于加工通孔的程式代码文件。
S2：根据钻孔文件确定至少两个定位孔和定位孔周围的理论孔集合。
其中，定位孔和理论孔可采用通孔。通过设置通孔作为定位孔，在背钻孔检测定位时，避免背钻孔数量少导致的定位困难，有利于提高定位成功率。
一实施例中，定位孔的数量可依据待检测工件的形状和尺寸进行设置。典型地，以待检测工件为矩形为例，可设置定位孔的数量为两个、三个或者四个。
一实施例中，可根据通孔钻孔文件确定定位孔及理论孔集合，或者，可根据背钻钻孔文件和通孔钻孔文件共同计算定位孔位置及理论孔集合。
具体地，在根据通孔钻孔文件确定定位孔及理论孔集合之时，可通过通孔钻孔文件构建目标查找区域，并选择该目标查找区域中孔径最大的通孔设置为定位孔，并根据定位孔周围特定范围内的所有通孔建立理论孔集合。
S3：基于定位孔获取图像数据。
其中，图像数据可为待检测工件的图像，该图像数据中包括实际加工的通孔和背钻孔。
一实施例中，可控制图像采集装置(例如为相机)移动至定位孔对应位置，并将待检测工件在定位孔对应位置的正射影像作为图像数据。
S4：根据图像数据确定实际孔集合。
其中，实际孔集合可为图像数据中的所有通孔和背钻孔的集合。
一实施例中，可基于图像处理和曲线拟合算法识别图像数据中的所有通孔和背钻孔，并根据背钻孔和通孔的坐标建立实际孔集合。
S5：根据理论孔集合和实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据映射关系进行定位及缺陷检测。
其中，映射关系可包括旋转偏移关系。典型地，旋转偏移关系可采用刚体变换矩阵表示。
示例性地，可通过理论孔集合和实际孔集合中对应孔的坐标计算理论孔与实际孔之间的旋转平移量。若定义理论孔集合中的孔为P(x，y)，实际孔集合中的孔为P＇(x＇，y＇)，则旋转偏移关系满足下式：
其中，θ表示理论孔与实际孔之间的偏转角；tx表示理论孔与实际孔之间沿x轴方向的偏移量；ty表示理论孔与实际孔之间沿y轴方向的偏移量；其中，x轴和y轴可为机械坐标系的轴。
由此，本发明实施例的技术方案，在导入待检测工件的钻孔文件后，可根据钻孔文件自动计算至少两个定位孔和定位孔周围的理论孔集合，基于定位孔获取图像数据，并根据图像数据确定实际孔集合，根据理论孔集合和实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据映射关系进行定位及缺陷检测，解决了现有的印制板检测采用手动操作定位方式，导致定位难度大，增加作业时间，降低作业效率的问题，只需要导入钻孔文件，即可自动计算定位孔的实际位置，实现自动首板定位，无需手动选取定位孔，有利于提高检测定位的成功率，有效提升检测效率和准确率，提升自动化生产效率。
可选地，图2为本发明实施例一提供的第一种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种定位解析的具体实施方式。
如图2所示，根据钻孔文件确定至少两个定位孔和定位孔周围的理论孔集合，包括以下步骤：
S201：根据钻孔文件确定待检测工件的外接轮廓坐标信息。
其中，外接轮廓可为覆盖待检测工件的最小外接图形。
一实施例中，外接轮廓图形可为外接矩形。
优选地，该最小外接矩形可为外接正矩形，外接正矩形的边平行于钻孔文件对应的理论坐标轴(例如包括x轴和y轴)。
一实施例中，根据钻孔文件确定待检测工件的外接轮廓坐标信息，包括：对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件进行坐标统一，得到通孔钻孔文件的坐标统一文件；根据坐标统一文件确定待检测工件的外接正矩形的至少两个顶点坐标；根据顶点坐标确定外接轮廓坐标信息。
其中，对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件进行坐标统一，包括：计算背钻钻孔文件和通孔钻孔文件之间的坐标偏移量，基于坐标偏移量对背钻钻孔文件或者通孔钻孔文件进行平移，得到坐标统一文件。
具体地，在得到背钻钻孔文件和通孔钻孔文件之后，可根据背钻钻孔文件与通孔钻孔文件中位置相对应的点的坐标计算坐标偏移量，基于坐标偏移量对通孔钻孔文件进行平移，将平移后的通孔钻孔程式文件确定为坐标统一文件。进而，根据坐标统一文件中各通孔的坐标计算最小外接正矩形的大小，并根据外接正矩形的顶点坐标计算外接轮廓坐标信息。
本实施例中，至少两个顶点坐标至少包括位于对角线位置的两个顶点的坐标。外接轮廓坐标信息可包括但不限于：外接正矩形的顶点坐标和外接正矩形中任一边中点的坐标。
S202：根据外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点。
其中，基础参考点为构建目标查找区域的参考点。典型地，可将基础参考点作为目标查找区域的圆心。
一实施例中，根据外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点，包括：基于外接轮廓坐标信息获取至少两个顶点坐标；根据顶点坐标确定基础参考点。
示例性地，图3为本发明实施例一提供的一种印制电路板检测定位方法的坐标示意图。
结合图3所示，以外接轮廓坐标信息包括外接正矩形的四个顶点坐标为例，若定义外接正矩形左上角的顶点坐标为P1(x1，y1)，右下角的顶点坐标为P2(x2，y2)，则可根据P1(x1，y1)和P2(x2，y2)计算外接正矩形的所有顶点的坐标，由此，外接轮廓坐标信息包括：P左上(x1，y1)，P左下(x1，y2)，P右上(x2，y1)和P右下(x2，y2)。
进一步地，选择P左上(x1，y1)，P左下(x1，y2)，P右上(x2，y1)，P右下(x2，y2)中的至少两个顶点坐标，将被选择的顶点坐标作为基础参考点的坐标。
S203：根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合。
本实施例中，可根据基础参考点的坐标和预设范围参数构建目标查找区域。典型地，该目标查找区域可为以基础参考点的坐标为圆心，以预设范围参数为半径建立的圆形区域。在建立目标查找区域之后，选择该目标查找区域中孔径最大的通孔设置为定位孔，并根据定位孔周围特定范围内的所有通孔建立理论孔集合。
需要说明的是，本申请对目标查找区域的形状不作限定。
可选地，图4为本发明实施例一提供的第二种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图，示例性地示出了一种获取定位孔和理论孔集合的具体实施方式。
如图4所示，根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合，包括以下步骤：
S2031：获取第一预设范围参数。
其中，第一预设范围参数为表征定位孔目标查找区域范围大小的参数。
一实施例中，第一预设范围参数可为圆形目标查找区域的半径或者直径尺寸。
示例性地，第一预设范围参数包括但不限于下述任一值：50，100，150，……。
S2032：根据基础参考点和第一预设范围参数确定第一孔集合。
其中，第一孔集合为以基础参考点为圆心，以第一预设范围参数为半径的圆形目标查找区域内的所有通孔的集合。若设置多个基础参考点，则基于每个基础参考点建立独立的第一孔集合。
S2033：获取第一孔集合中的所有通孔的孔信息，孔信息包括孔径和孔坐标。
其中，孔径用于比较通孔大小，孔坐标用于标记通孔位置。
S2034：对所有通孔的孔径进行比对，根据比对结果确定定位孔。
本实施例中，定位孔可为第一孔集合中孔径最大的通孔。
需要说明的是，定位孔的数量与基础参考点的数量相同，若设置两个基础参考点，则最终确定两个定位孔。
如图4所示，根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合，还包括：
S2035：获取第二预设范围参数。
其中，第二预设范围参数为表征定位孔周围区域范围大小的参数。
一实施例中，第二预设范围参数可为圆形周围区域的半径或者直径尺寸。
示例性地，第二预设范围参数包括但不限于下述任一值：50，100，150，……。
S2036：根据定位孔和第二预设范围参数确定第二孔集合。
其中，第二孔集合为以定位孔为圆心，以第二预设范围参数为半径的圆形区域内的所有通孔的集合。若设置多个定位孔，则基于每个定位孔建立一个第二孔集合。
S2037：获取第二孔集合中的所有孔的孔坐标。
其中，第二孔集合中的所有孔包括通孔和背钻孔。
S2038：根据孔坐标确定理论孔集合。
其中，理论孔集合为所有第二孔集合中的通孔和背钻孔的集合。
结合图3和图4所示，定义P1和P2为基础参考点，第一预设范围参数为R0,第二预设范围参数为R1,以P1为圆心，以第一预设范围参数R0为半径构建第一目标查找区域，查找第一目标查找区域内的所有通孔建立1#第一孔集合，将1#第一孔集合中孔径最大的通孔确定为第一定位孔PS1；以P2为圆心，以第一预设范围参数R0为半径构建第二目标查找区域，查找第二目标查找区域内的所有通孔建立2#第一孔集合，将2#第一孔集合中孔径最大的通孔确定为第二定位孔PS2。进而，以第一定位孔PS1为圆心，以第二预设范围参数R1为半径构建第一周围区域，查找第一周围区域内的所有通孔和背钻孔，建立1#第二孔集合；以第二定位孔PS2为圆心，以第二预设范围参数R1为半径构建第二周围区域，查找第二周围区域内的所有通孔和背钻孔，建立2#第二孔集合；获取1#第二孔集合和2#第二孔集合中的所有通孔和背钻孔的孔坐标，建立理论孔集合PA(x，y)。
可选地，图5为本发明实施例一提供的第三种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种图像采集的具体实施方式。
如图5所示，基于定位孔获取图像数据，包括以下步骤：
S301：获取待检测工件在机械坐标系中的基准点坐标。
其中，基准点坐标可为基于待检测工件的定位靠肩的位置建立的机械坐标。
典型地，待检测工件的定位靠肩可为光学自动检测设备在运动平台的左下角的固定位置。
S302：根据基准点坐标对定位孔进行坐标调整，得到定位孔机械坐标。
其中，定位孔机械坐标为对定位孔在待检测工件在实际检测设备的运动平台上的实际坐标。
示例性地，以待检测工件的外接正矩形的左下角顶点坐标P3(x1，y2)为参考点，若定义机械坐标系中的基准点坐标为P0(x0，y0)，定位孔坐标为Psn(xsn，ysn)，则定位孔机械坐标Pdn(xdn，ydn)满足如下公式二：
其中，n表示定位孔编号。
S303：控制图像采集装置移动至定位孔机械坐标的对应位置，对待检测工件进行图像采集。
其中，图像采集装置可为相机或者红外采图装置。
具体而言，在得到定位孔机械坐标后，可控制图像采集装置移动至定位孔机械坐标的正上方，对待检测工件在定位孔机械坐标位置进行拍图，将待检测工件在定位孔机械坐标位置的正射影像作为图像数据。通过建立定位孔坐标调整算法，对定位孔理论坐标与定位孔机械坐标进行转换处理，可自动计算定位孔的实际位置，无需手动选取定位孔，有利于提高检测定位的成功率。
一实施例中，在对待检测工件进行图像采集之时，该印制电路板检测定位方法还包括：对图像数据进行评价，得到评价参数；根据评价参数对光源进行亮度和角度调节。
其中，评价参数可基于孔识别率和孔数量进行设置。
具体地，在采图过程中，控制光源的亮灭和亮度，若图像根据采图进度对图像采集装置进行打光，若打光后图像数据中孔识别率低于预设识别率阈值，则可对应增大光源亮度；若打光后图像数据中孔数量低于预设数量阈值，则可对应调节光源的角度，以调节打光方向与拍图方向的重合区域。通过进行打光调整，改善图像数据采集精度，有利于提高检测定位的成功率。
可选地，图6为本发明实施例一提供的第四种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种获取实际孔集合的具体实施方式。
如图6所示，根据图像数据确定实际孔集合，包括以下步骤：
S401：对图像数据进行图像分割处理，得到特征区域。
其中，图像分割处理的方式包括但不限于：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法和基于特定理论的分割方法。
本实施例中，可基于图像数据中不同对象的灰度区域分布构建灰度直方图，在灰度直方图上表现为一个个波峰，通过识别直方图上的波峰，得到分割阈值，用于将图像数据分割成多个特征区域。
S402：对特征区域进行特征分析。
其中，图像特征包括但不限于：区域面积、区域角度、区域圆度和区域最小外接矩形、区域最小外接圆和区域凸性。
本实施例中，可设置特征分析内容包括但不限于：区域面积、区域圆度和区域的最小外接参数中的任一项或者多项组合。
S403：根据特征分析结果对特征区域进行过滤，得到背钻孔区域和通孔区域。
具体地，可基于各特征区域的区域面积、区域圆度和最小外接正矩形进行过滤，得到背钻孔区域和通孔区域。
如图6所示，根据图像数据确定实际孔集合，还包括：
S404：对背钻孔区域和通孔区域进行边缘检测处理，得到边缘点坐标。
其中，图像边缘是指图像局部区域亮度变化显著的部分，该区域的灰度剖面一般可以看作呈阶梯变化的，该功能涉及的算法就是寻找图像区域亮度变化显著的部分，通过给定的坐标向指定方向计算每个像素点的灰度值，灰度值超过预设阈值即为边缘点。
S405：根据边缘点坐标进行曲线拟合，得到拟合圆信息。
其中，拟合圆信息包括圆心和半径。
圆的一般方程如公式三：
x2+y2+a*x+b*y+c＝0 (公式三)
其中，a，b，c表示拟合参数。
当特征区域内的边缘点超过三个时，可将三个边缘点的坐标代入上述公式三，通过最小二乘法计算拟合参数a，b，c，进而根据拟合参数a，b，c计算圆心和半径。
S406：根据拟合圆信息确定实际孔集合。
具体地，可采用圆心坐标作为实际孔的坐标，并根据圆半径计算实际孔大小，最终，根据实际孔坐标和实际孔大小建立实际孔集合。
由此，本发明的实施例通过图像处理算法和拟合圆算法识别图像数据中的所有通孔和背钻孔，建立实际孔集合，自动识别实际孔位置，进而可利用理论孔与实际孔之间的映射关系实现自动检测定位，有利于提高检测定位的成功率，有效提升检测效率和准确率，提升自动化生产效率。
可选地，图7为本发明实施例一提供的第五种替代实施例的印制电路板检测定位方法的流程图，在图1所示实施例的基础上，示例性地示出了一种获取钻孔文件的具体实施方式。
如图7所示，获取待检测工件的钻孔文件，包括以下步骤：
S101：获取待检测工件的图纸文件。
其中，图纸文件可为采用AutoCAD制图软件绘制的待检测工件的文件。
S102：对图纸文件进行解析，根据解析结果确定背钻钻孔文件和通孔钻孔文件。
本实施例中，可采用Codesys软件编程作为文件解析模块，对图纸文件进行解析。
具体地，可调用文件解析模块对图纸文件进行解析，得到图形轨迹，该图形轨迹中包括起点坐标、圆心坐标及圆形弧度等参数，基于图形轨迹中的参数建立背钻钻孔文件和通孔钻孔文件。通过导入的图纸文件自动转换为钻孔文件，有利于简化操作。
实施例二
图8为本发明实施例二提供的一种印制电路板检测定位方法的流程图，在图1所示的实施例基础上，增加了检测显示功能。
如图8所示，在根据映射关系进行定位及缺陷检测之后，该印制电路板检测定位方法还包括：
S6：对缺陷检测结果进行显示及缺陷项标记。
典型地，缺陷项包括但不限于：漏背钻、偏心等缺陷。
S7：根据缺陷项生成补钻文件。
具体地，可通过显示窗口对缺陷检测结果进行显示，用户通过显示窗口观察检测结果，判断是否存在缺陷项，若存在缺陷项，则用户可通过显示窗口对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件执行操作，例如，镜像、旋转、删除、选中或者定位，对钻孔文件进行更新。
一实施例中，在得到背钻钻孔文件和通孔钻孔文件之后，该印制电路板检测定位方法还包括：对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件进行显示，并根据用户对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件的操作进行钻孔文件更新。通过自定义的钻孔文件自动计算定位孔的实际位置，及时弥补缺陷项，有利于提高检测定位的实用性和准确性，提高自动化生产效率。
实施例三
基于同一发明构思，本发明实施例三提供了一种印制电路板检测定位装置，本发明实施例所提供的印制电路板检测定位装置可执行本发明任意实施例所提供的印制电路板检测定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图9为本发明实施例三提供的一种印制电路板检测定位装置的结构示意图。
如图9所示，该印制电路板检测定位装置100包括：
资料获取模块101，用于获取待检测工件的钻孔文件，钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；
定位解析模块102，用于根据钻孔文件确定至少两个定位孔和定位孔周围的理论孔集合；
图像获取模块103，用于基于定位孔获取图像数据；
图像处理模块104，用于根据图像数据确定实际孔集合；
定位检测模块105，用于根据理论孔集合和实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据映射关系进行定位及缺陷检测；
其中，映射关系包括旋转偏移关系。
一实施例中，定位解析模块102用于根据钻孔文件确定待检测工件的外接轮廓坐标信息；根据外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点；根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合。
一实施例中，在根据钻孔文件确定待检测工件的外接轮廓坐标信息之时，定位解析模块102用于对背钻钻孔文件和通孔钻孔文件进行坐标统一，得到通孔钻孔文件的坐标统一文件；根据坐标统一文件确定待检测工件的外接正矩形的至少两个顶点坐标；及根据顶点坐标确定外接轮廓坐标信息。
一实施例中，在根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合之时，定位解析模块102用于获取第一预设范围参数；根据基础参考点和第一预设范围参数确定第一孔集合；获取第一孔集合中的所有通孔的孔信息，孔信息包括孔径和孔坐标；对所有通孔的孔径进行比对，根据比对结果确定定位孔。
一实施例中，在根据基础参考点和预设范围参数确定定位孔及理论孔集合之时，定位解析模块102还用于获取第二预设范围参数；根据定位孔和第二预设范围参数确定第二孔集合；获取第二孔集合中的所有孔的孔坐标；及根据孔坐标确定理论孔集合。
一实施例中，在根据外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点之时，定位解析模块102用于基于外接轮廓坐标信息获取至少两个顶点坐标，并根据顶点坐标确定基础参考点。
一实施例中，图像获取模块103用于获取待检测工件在机械坐标系中的基准点坐标；根据基准点坐标对定位孔进行坐标调整，得到定位孔机械坐标；及控制图像采集装置移动至定位孔机械坐标，对待检测工件进行图像采集。
一实施例中，该印制电路板检测定位装置100包括：光源控制模块，在对待检测工件进行图像采集之时，光源控制模块用于对图像数据进行评价，得到评价参数，并根据评价参数对光源进行亮度和角度调节。
一实施例中，图像处理模块104用于对图像数据进行图像分割处理，得到特征区域；对特征区域进行特征分析，特征分析包括：面积、圆度和最小外接参数中的任一项或者多项组合；根据特征分析结果对特征区域进行过滤，得到背钻孔区域和通孔区域。
一实施例中，图像处理模块104还用于对背钻孔区域和通孔区域进行边缘检测处理，得到边缘点坐标；根据边缘点坐标进行曲线拟合，得到拟合圆信息；及根据拟合圆信息确定实际孔集合。
一实施例中，资料获取模块101用于获取待检测工件的图纸文件，并对图纸文件进行解析，以及根据解析结果确定背钻钻孔文件和通孔钻孔文件。
一实施例中，该印制电路板检测定位装置100还包括：显示模块，用于对缺陷检测结果进行显示及缺陷项标记，并根据缺陷项生成补钻文件。
一实施例中，该印制电路板检测定位装置100还包括：人机交互模块，该人机交互模块设有显示视窗和操作指引视窗，显示视窗用于将解析处理的钻孔文件和定位检测的结果对用户进行显示，操作指引视窗用于指引用户对钻孔文件进行镜像、旋转、删除、选中、定位等操作。
实施例四
基于同一发明构思，本发明实施例四提供了一种电子设备，该电子设备可执行本发明任意实施例所提供的印制电路板检测定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本实施例中，电子设备可集成设置于自动光学检测设备中。
该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够上述印制电路板检测定位方法。
图10示出了可以用来实施本发明实施例的印制电路板检测定位方法的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图10所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如印制电路板检测定位方法。
在一些实施例中，印制电路板检测定位方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的印制电路板检测定位方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行印制电路板检测定位方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
实施例五
基于同一发明构思，本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现上述印制电路板检测定位方法。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (15)
1.一种印制电路板检测定位方法，其特征在于，包括：
获取待检测工件的钻孔文件，所述钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；
根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合；
基于所述定位孔获取图像数据；
根据所述图像数据确定实际孔集合；
根据所述理论孔集合和所述实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据所述映射关系进行定位及缺陷检测；
其中，所述映射关系包括旋转偏移关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合，包括：
根据所述钻孔文件确定所述待检测工件的外接轮廓坐标信息；
根据所述外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点；
根据所述基础参考点和预设范围参数确定所述定位孔及所述理论孔集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述钻孔文件确定所述待检测工件的外接轮廓坐标信息，包括：
对所述背钻钻孔文件和所述通孔钻孔文件进行坐标统一，得到所述通孔钻孔文件的坐标统一文件；
根据所述坐标统一文件确定所述待检测工件的外接正矩形的至少两个顶点坐标；
根据所述顶点坐标确定所述外接轮廓坐标信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基础参考点和预设范围参数确定所述定位孔及所述理论孔集合，包括：
获取第一预设范围参数；
根据所述基础参考点和所述第一预设范围参数确定第一孔集合；
获取所述第一孔集合中的所有通孔的孔信息，所述孔信息包括孔径和孔坐标；
对所有通孔的所述孔径进行比对，根据比对结果确定所述定位孔。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基础参考点和预设范围参数确定所述定位孔及所述理论孔集合，包括：
获取第二预设范围参数；
根据所述定位孔和所述第二预设范围参数确定第二孔集合；
获取所述第二孔集合中的所有孔的孔坐标；
根据所述孔坐标确定所述理论孔集合。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述外接轮廓坐标信息确定至少两个基础参考点，包括：
基于所述外接轮廓坐标信息获取至少两个顶点坐标；
根据所述顶点坐标确定所述基础参考点。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述定位孔获取图像数据，包括：
获取所述待检测工件在机械坐标系中的基准点坐标；
根据所述基准点坐标对所述定位孔进行坐标调整，得到定位孔机械坐标；
控制图像采集装置移动至所述定位孔机械坐标的对应位置，对所述待检测工件进行图像采集。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在对所述待检测工件进行图像采集之时，还包括：
对所述图像数据进行评价，得到评价参数；
根据所述评价参数对光源进行亮度和角度调节。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据确定实际孔集合，包括：
对所述图像数据进行图像分割处理，得到特征区域；
对所述特征区域进行特征分析，所述特征分析包括：面积、圆度和最小外接参数中的任一项或者多项组合；
根据特征分析结果对所述特征区域进行过滤，得到背钻孔区域和通孔区域。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据确定实际孔集合，还包括：
对所述背钻孔区域和所述通孔区域进行边缘检测处理，得到边缘点坐标；
根据所述边缘点坐标进行曲线拟合，得到拟合圆信息；
根据所述拟合圆信息确定所述实际孔集合。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取待检测工件的钻孔文件，包括：
获取所述待检测工件的图纸文件；
对所述图纸文件进行解析，根据解析结果确定所述背钻钻孔文件和所述通孔钻孔文件。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述映射关系进行定位及缺陷检测之后，还包括：
对缺陷检测结果进行显示及缺陷项标记；
根据缺陷项生成补钻文件。
13.一种印制电路板检测定位装置，其特征在于，包括：
资料获取模块，用于获取待检测工件的钻孔文件，所述钻孔文件包括背钻钻孔文件和/或通孔钻孔文件；
定位解析模块，用于根据所述钻孔文件确定至少两个定位孔和所述定位孔周围的理论孔集合；
图像获取模块，用于基于所述定位孔获取图像数据；
图像处理模块，用于根据所述图像数据确定实际孔集合；
定位检测模块，用于根据所述理论孔集合和所述实际孔集合确定理论孔与实际孔之间的映射关系，并根据所述映射关系进行定位及缺陷检测；
其中，所述映射关系包括旋转偏移关系。
14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-12中任一项所述的印制电路板检测定位方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的印制电路板检测定位方法。
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|---|---|---|---|---|
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- 2023-03-09 CN CN202310225089.0A patent/CN116188447A/zh active Pending
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| CN117372434B (zh) * | 2023-12-08 | 2024-04-30 | 深圳市强达电路股份有限公司 | 一种用于pcb板生产用的定位系统及方法 |
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