[发明专利]一种基于分层图像的PCB板缺陷检测系统和方法

权利要求书

1.一种基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理重建模块和PCB缺陷识别模块；

所述图像采集模块包括X射线图像采集设备，用于采集PCB标准板的投影图像和PCB待测板的投影图像；

所述图像处理重建模块用于将PCB标准板的投影图像和PCB待测板的投影图像进行分层成像，得到标准图和待测图；

所述PCB缺陷识别模块包括：图像预处理模块、图像配准模块、图像分割模块和缺陷识别模块；用于处理分析标准图和待测图，从而对PCB待测板进行缺陷识别，并输出检测结果。

2.如权利要求1所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，所述图像预处理模块用于对标准图和待测图分别进行滤除噪声处理和图像增强处理。

3.如权利要求1所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，所述图像配准模块用于提取PCB标准板和PCB待测板上定位孔的位置尺寸特征，然后通过定位孔在标准图和待测图上的几何位置差异进行缩放、平移和旋转操作，实现待测图与标准图的像素一一对应。

4.如权利要求1所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，所述图像分割模块用于对经过图像配准模块处理后的标准图和待测图分别进行对比度增强、白顶帽变换和迭代阈值分割。

5.如权利要求1所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，所述缺陷识别模块用于对经过图像分割模块处理后的待测图和标准图进行差影运算，然后进行形态学处理，最后进行缺陷类型识别。

6.一种基于分层图像的PCB板缺陷检测方法，应用权利要求1-5任一权利要求所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用X射线图像采集设备分别采集PCB标准板的投影图像和PCB待测板的投影图像；

S2、将PCB标准版的投影图像和PCB待测板的投影图像分别通过图像处理重建模块中的板状结构的滤波反投影FDK重构算法进行分层成像，分别得到标准图和待测图；

S3、对标准图进行图像预处理，然后保存标准图；对PCB待测板进行检测，打开待测图，对待测图进行图像预处理，然后对标准图和待测图进行图像配准；

S4、图像配准完成后，通过图像分割分离出标准图和待测图的背景和线路焊盘特征，再对标准图和待测图做差影运算；然后进行形态学处理滤除非缺陷部分的噪点得到缺陷图像，最后根据缺陷的轮廓特征对缺陷类型进行识别，得到检测结果。

7.如权利要求6所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测方法，其特征在于，所述图像预处理包括图像去噪和图像增强；所述图像去噪采用中值滤波进行图像处理前的滤波降噪，滤波窗口采用3×3像素大小；

所述图像增强通过线性灰度变换将图像灰度区间分成两段乃至多段，然后分别作线性变换，每一个直线段都对应一个局部的线性变换关系。

8.如权利要求6所述的基于分层图像的PCB板缺陷检测方法，其特征在于，所述图像配准包括定位圆检测和几何变换；所述图像配准的过程为：

采用随机Hough变换对PCB标准板的定位圆和PCB待测板的定位圆进行检测，提取PCB标准板定位圆和PCB待测板定位圆的位置尺寸特征，然后通过定位孔在标准图和待测图上的几何变换对待测图的大小位置偏差进行调整。