[发明专利]用于PCB的自动光学检测系统及其校正方法

说明书

本申请公开一种用于PCB的自动光学检测系统及其校正方法，通过设置在系统中的步进电机控制线阵相机及镜头移动，同时，采集每个实时位置处的光栅玻璃图像，再根据图像的对焦评价函数，确定线阵相机的最佳位置，完成自动对焦过程；再根据最佳位置处光栅玻璃图像的实际分辨率和目标分辨率的偏差，实现分辨率的自动切换。重复自动对焦与和自动切换分辨率的过程，即可获得线阵相机及镜头满足目标分辨率的目标位置。

技术领域

本申请涉及光学检测技术领域，尤其涉及用于PCB的自动光学检测系统及其校正方法。

背景技术

PCB板(印制电路板，printed circuit board)是以绝缘板为基材，切成一定尺寸后，在其上附至少一个导电图形，并设置孔，如元件孔、紧固孔、金属化孔等，用来代替以往的用于装配电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。随着电子技术的发展，PCB板的线宽、间距以及焊盘等越来越细小，已到几十微米级，复合层数最高已达到60层。传统的质检方法，如人工目测和针床在线检测，已远远不能满足当前工艺技术水平和产品量的需求。

图1示出一种用于检测PCB板的自动光学检测系统，系统包括二维平台1、线阵相机2、镜头3、光源4、图像处理器5、固定架6、第一调节机构11、第二调节机构21以及第三调节机构31；二维平台1通过第一调节机构11与固定架连接，用于放置及固定待检测PCB板和光栅玻璃板；线阵相机2通过第二调节机构21与固定架连接，镜头3通过第三调节机构31与固定架6连接，线阵相机2与镜头3用于采集待检测PCB板的图像；光源4用于照射待检测PCB板；图像处理器5用于处理采集到的图像。检测前，先根据待检测PCB板的线宽，确定图像采集分辨率，再根据经验公式计算出该分辨率下线阵相机2和镜头3的理论位置。检测时，将待检测PCB板固定于二维平台1上，通过第二调节机构21和第三调节机构31将线阵相机2和镜头3调节到理论位置，经过对线阵相机2与镜头3的相对位置反复微调后，实现系统的对焦，再通过线阵相机2和镜头3采集该分辨率下待检测PCB板的清晰图像，有图像处理器处理采集到的图像，得到检测结果。

本领域技术人员公知，应根据待检测PCB板的线宽，确定图像采集分辨率，这是因为，如果待检测PCB板线宽较大，应降低分辨率以提供检测效率，如果待检测PCB板线宽较小，应提高分辨率以提高检测精度，这就意味着，在对批量PCB板的实际检测过程中，需要根据待检测PCB板线宽的变化，实时切换图像采集分辨率，而每一次切换分辨率都伴随着调焦校正的过程。然而，由图1所示系统和前述内容可知，现有校正方法均是人工通过第一调节机构11、第二调节机构21以及第二调节机构31来调整二维平台1(待检测PCB板)、线阵相机2以及镜头3三者之间的相对位置，从而实现系统的光学校正。这种校正方法，不仅检测效率低下，还会由于操作人员的主观因素产生检测误差，另外，系统中部件的往复机械运动产生的系统误差也难以通过上述校正方法消除。

因此，如何通过快速、精确地对用于检测PCB板的自动光学检测系统进行校正，以提高系统对多样化的PCB板的检测效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了用于PCB的自动光学检测系统及其校正方法，以解决如何通过快速、精确地对用于检测PCB板的自动光学检测系统进行校正，以提高系统对多样化的PCB板的检测效率的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种用于PCB的自动光学检测系统的校正方法，其特征在于，包括：

在所述PCB的自动光学检测系统中设置步进电机；

通过步进电机控制线阵相机及镜头移动，以及，采集与线阵相机实时位置对应的光栅玻璃图像；

根据所述光栅玻璃图像的对焦评价函数，确定线阵相机及镜头满足目标分辨率的目标位置。

进一步地，所述通过步进电机控制线阵相机及镜头移动，采集与线阵相机实时位置对应的光栅玻璃图像，包括：

确定线阵相机的移动步长S和移动方向F；