[发明专利]基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测印刷电路板缺陷的领域，尤其涉及一种基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法。

背景技术

印刷电路板是各种电子产品的主要部件，有“电子产品之母”之称，它是任何电子设备及产品均需配备的，其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB，小到电子手表、计算器，大到航空航天、军用武器系统等，都包含各式各样，大小各异的PCB板。近年来，随着生产工艺的不断提高，PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展，该趋势给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB缺陷的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题，是电子产品制造厂商非常关注的问题。

现有的印刷电路板缺陷检测方法很多，使用自动光学检测的大致可分为两类：一是参考比较法，它是将待检测PCB与标准PCB逐点比较，或者是把待检PCB上提取出的特征与标准PCB上提取出的特征比较，任何差异均被认为是潜在的缺陷。参考比较法的优点是概念上直观，电路实现简单，缺点是要求待检PCB和标准PCB空间位置的精确对准，否则检测的虚报警较多；二是非参考法，它是检测PCB是否满足设计规则，主要是进行尺寸校验，即检查导体和焊盘等尺寸是否满足设计标准所要求的宽度和间隙，任何与设计规则要求不符的，均被认为是潜在的缺陷，它的优点是无需参考PCB，因而它无需对准，缺点是不能检测出满足设计尺寸的缺陷，如PCB上丢失某条导线等。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种通用性、实用性强、可将分支删除、减少骨架搜索的计算量及提高PCB板缺陷识别效率的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法，包括以下步骤：

A、通过查索引表提取单像素骨架；

B、删除骨架分支；

C、距离值域异常搜索，根据异常情况将PCB板缺陷分类。

其中，所述步骤A中，包括通过判断像素点周围的八连通域，在保证不影响连通域数目的前提下，将无用点删除的查索引表法。

其中，所述B步骤包括先通过检测骨架的所有端点和节点，将各分支从骨架中提取出来；再采用阈值跟踪算法对骨架进行直接修剪。

其中，所述阈值跟踪算法步骤包括：

设定计算像素个数的初始阈值N；

遍历整幅骨架图，找出所有的直线端点，将其保存；

依次从每一个端点出发，统计经过的像素值为黑色的像素个数n；若n＞N时，没有遇到一个三交叉点，则认为该端点没有多余分支，再从其他端点出发；反之，如果n＜N时，发现存在三交叉点，则原路返回并把原来经过的黑像素点的像素值置为白色。

其中，所述C步骤还包括利用八连通区域搜索距离异常值，具体步骤如下：

a、通过对骨架图搜索连通域，记录每条骨架上所有像素点的横纵坐标；

b、通过对二值图搜索连通域，记录每个连通区域所有像素点的横纵坐标；

c、计算每条骨架上的每个像素点到该连通区域的边缘坐标点的最短距离值；

d、计算每条骨架上的平均距离值；

e、比较每个像素点到边缘的最短距离d与平均距离值d′，若d＜d′+n，则为凸起；若d＞d′+n，则为凹陷，其中n代表阈值；

f、检测PCB板缺陷，检测缺陷后，通过对数据分析，经常会出现缺陷坐标聚集现象，可利用坐标相近的列为一个共有缺陷。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法，通过查索引表提取单像素骨架，查索引表能保证在不影响连通域数目的前提下，将无用点删除，能保证提取到的骨架均为单像素，通用性及实用性强；删除骨架分支和距离值域异常搜索，可以降低计算偏差又不影响骨架跟踪的速度和准确性，可将所有分支删除，减少骨架搜索的计算量、减少出现漏检现象，提高了缺陷识别效率。

附图说明

图1为本发明的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法的步骤流程图；

图2为本发明的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法的八连通区域搜索距离异常值的流程图；

图3为本发明的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法的索引表图；

图4为本发明的基于骨架提取和距离变换来检测印刷电路板缺陷的方法的像素点八连通域示意图；