[发明专利]一种PCB过孔内壁质量的检测方法

权利要求书

1.一种PCB过孔内壁质量的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括如下步骤：

步骤101：获取待测PCB和标准模板；

步骤102：运用太赫兹波成像技术采集待测PCB原始图像和标准模板原始图像；

步骤103：对待测PCB原始图像和标准模板原始图像进行阈值化、去噪处理，得到待测复原图像和标准模板复原图像；

步骤104：分别计算标准模板复原图像和待测复原图像的特征函数，获取过孔圆心和孔径信息，过程如下：

设半径a的圆孔上任意点P(r,θ)和观察平面上点两点距离L，圆孔和观察平面距离Z，太赫兹脉冲在时间域和空间域的分布均为高斯型,入射波脉冲宽度为T，中心角频率ω，波数k＝2π/λ，则

平面波入射时，入射波光场描述为

透射波光场描述为考虑光从P到Q传播时间，将E带入到U中时取c为光速，即

光场强度I＝|U|²；

标准模板复原图像孔圆心及半径数据从标准模板的PCB文件中获取；待测PCB复原图像用8-邻域轮廓提取法获得圆孔边缘轮廓，再用最小二乘法拟合计算孔圆心坐标与半径；

步骤105：将所得的标准模板复原图像和待测复原图像的特征信息进行模板匹配运算，过程如下：

首先进行图像配准，即 通过对PCB孔圆心坐标进行坐标变换，使复原图像坐标和标准模板坐标相同；

对于任意二维图像上的点，均可以通过变换矩阵实现对它的几何变换，即 其中，子矩阵实现了对目标点的旋转变换，子矩阵实现对目标点的平移变换；

由于一组对应坐标点确定了2条方程，故通过最少三组对应坐标点确定变换矩阵G；

以各个孔圆心坐标为参考点对标准模板和待测复原模板各个孔透射场场强分布进行对比分析，得出任意坐标点上的场强差异；

步骤106：若匹配运算结果在生产允许误差范围内，则显示检测合格；

步骤107：若匹配运算结果超出生产允许误差范围，则显示检测不合格。

2.如权利要求1所述的一种PCB过孔内壁质量的检测方法，其特征在于：所述步骤107中，输出缺陷区域信息，所述缺陷区域信息包含该区域坐标参数、该坐标位置实际检测到场强与标准模板的差异、该缺陷区域区域透射系数与标准模板的差异，根据提供的坐标参数将该区域的放大图像在显示屏上呈现出来供检验人员做最终判断。

3.如权利要求1或2所述的一种PCB过孔内壁质量的检测方法，其特征在于：所述步骤103中，采用迭代法进行图像阈值分割。

4.如权利要求1或2所述的一种PCB过孔内壁质量的检测方法，其特征在于：所述步骤103中，所述去噪采用小波去噪函数：过程如下：第一、将信号进行小波变换，第二、利用信号和噪声在空间上的不同性态，对小波系数进行信号剪裁，把噪声从信号中去除，第三、利用重构算法还原图像。

5.如权利要求1或2所述的一种PCB过孔内壁质量的检测方法，其特征在于：步骤104中，8-邻域轮廓提取法的过程如下：

对于一副二值图像，设背景像素为黑色，对象为白色，对于图像中某一黑色背景像素点，若其8个邻域内都是背景像素点，则将该点置为白色，遍历图像所有像素点便可完成对所有圆孔轮廓的提取；

用最小二乘法完成孔圆心坐标半径的拟合计算：

对于边缘轮廓上的N组数据(x_i,y_i)，设孔圆心坐标P(A,B),半径为R，则圆方程写为(x-A)²+(y-B)²＝R²

记残差平方和函数为

根据最小二乘原理有

令解得孔圆心坐标及半径为：