[发明专利]一种基于视觉的SOP元件定位和缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面组装技术(SMT)视觉系统中SOP元件的视觉检测方法，主要实现SOP元件视觉定位以及视觉缺陷检测功能。

背景技术

随着电子工业的发展，表面贴装技术(SMT，Surface Mount Technology)也迅速发展。其中，贴片机是SMT生产线上的关键设备，主要实现贴片元件的组装。高性能的贴片机普遍采用了机器视觉系统，这是贴片机最为关键的系统之一，其性能直接影响到的贴片机的贴装精度和速度。

对于一套成熟的贴片机视觉系统，元件的视觉识别方法的研究与论证显得至关重要，这是贴片机视觉系统的基础性问题，好的元件视觉识别方法会大大提高贴片机贴装时的精度和速度，并且随着现如今各类封装技术的完善，元件的种类也越来越多，这也对元件视觉识别方法的有效适用范围提出了更高的要求。

针对现如今SOP元件在贴片机贴装时出现的精度不够，对外界环境变化敏感的问题，设计一种具有良好实时性，对多型号SOP元件都适用的SOP元件视觉定位与缺陷检测的识别方法。

发明内容

本发明是要解决SOP元件在贴片机贴装时出现的精度不够，对外界环境变化敏感的问题，而提供了一种具有良好实时性，对多型号SOP元件都适用的SOP元件视觉定位与视觉缺陷检测的方法。

一种基于视觉的SOP元件定位和缺陷检测方法，它按以下步骤实现：

一、检查所选区域图像是否符合亮度要求；

(1)扫描所有所选区域图像像素点，将图像像素点总个数记为s₁，灰度值大于150的像素点个数记为s₂；

(2)取比值r₁＝0.03,r₂＝0.90，若s₁/s₂<r₁图像区域太暗，若s₁/s₂>r₂则图像区域太亮，停止并返回相应错误码；否则继续进行下一步；

二、将所选区域图像进行二值化，得到二值化图像；

三、采用canny边缘检测提取法提取第二步得到的二值化图像的外边界轮廓，得到二值化图像的各个外边界点集；且存放于一个二维点容器中，对不同的外边界点集进行随机标号；

四、对第三步得到的各个外边界点集进行“灰度值检查”操作，得到符合要求的边界点集；

五、将第四步得到的边界点集进行“面积筛选”操作，得到符合面积要求的边界点集；

六、寻找第五步符合面积要求的边界点集整体的最小外接矩形，将此最小外接矩形近似为整个SOP元件的最小外接矩形，并且根据此最小外接矩形的旋转角度和中心坐标确定SOP元件的粗略旋转角度α和元件粗略中心坐标(x₀,y₀)；

七、对第六步中得到的SOP元件的粗略旋转角度α进行判断；当|α|>30°时停止并返回“旋转角度过大”的错误码；否则继续进行下一步；

八、求取第五步中符合面积要求的各个边界点集的中心坐标；

其中，所述求取每一个边界点集中心坐标(x,y)采用质心的原理，理论依据如下：

边界点集及其内部包围的点个数为N；用(x_i,y_i)来表示该边界包含的第i(i＝1,2,…,N)个点；

m_i＝1表示(x_i,y_i)在边界上，m_i＝0表示(x_i,y_i)在边界内部，(x,y)为所求质心中心坐标；

九、在第五步得到的符合面积要求的边界点集中寻找SOP元件引脚足部的边界点集，并且以对应的引脚足部的边界点集中心坐标作为每个引脚足部的中心坐标；其中，所述引脚足部的边界点集包括上部引脚足部边界点集与下部引脚足部边界点集；

十、在第五步得到的符合面积要求的边界点集中寻找SOP元件引脚根部的边界点集，并且以对应的引脚根部的边界点集中心坐标作为每个引脚根部的中心坐标；其中，所述引脚根部的边界点集包括上部引脚根部边界点集与下部引脚根部边界点集；