[发明专利]一种基于特征点匹配的电路板元器件定位方法和定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路板检测技术领域，特别涉及一种基于特征点匹配的电路板元器件定位方法和定位装置。

背景技术

电路板作为现代电子设备的重要组成部分，其质量直接影响到产品的性能。电路板生产过程中，由于焊接工艺中可能存在某些工艺问题，可能导致电路板上元器件存在缺失、偏移、错件等缺陷，而出现上述的缺陷时，必然会影响电路板的质量和安全。因此，对电路板进行检测和及时差错纠正，可以避免废品、改善质量、降低损耗。

传统的电路板生产线上，流水线连续不断地传送待测电路板，流水线上的工作人员需要检测每个电路板上的每个元器件是否正确。但是人工视觉进行检测不仅速度慢、效率低，并且容易误检，因此电路板生产中迫切需要在线自动缺陷检测。

现有技术中，基于机器视觉方法在印刷电路板质量检测中的应用越来越广泛。现阶段存在的图像配准以及定位方法中，主要分为三大类：基于灰度信息法、变换域法和基于特征法。但是上述的三种方法的工作原理较简单，应用范围较窄，且计算速度慢，不适用于流水线上电路板检测。例如中国专利一种基于图像特征的电路板元件精确定位与检测的方法(申请号为：CN103217438A)，该专利技术方案基于SURF算法特征点匹配，先提取电路板模板图片和待测电路板图片的特征点，再将两幅图像进行配准，而特征点提取和匹配是图像配准及电路板元器件定位的关键，一旦特征点匹配错误，电路板图片上的元器件坐标位置将会出错，影响下一步元器件检测识别。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于特征点匹配的电路板元器件定位方法，本发明还提出一种使用基于特征点匹配的电路板元器件定位方法的定位装置，旨在实现生产线对电路板的元器件进行快速，准确定位。

为实现上述目的，本发明提出的一种基于特征点匹配的电路板元器件定位方法，包括以下步骤：

S1：调整相机参数以及光源的亮度；

S2：通过所述相机采集电路板模板的高清图像，在电路板模板图像上选取待检测的目标元器件，并且通过SIFT特征点提取算法提取电路板模板图像的特征点，将待检测目标元器件在电路板模板图像上的位置坐标与电路板模板图像的特征点信息保存于计算机内；

S3：打开传送带，使待测工件从传送带的一端向另一端传输，所述相机采集待测电路板的高清图像并通过SIFT特征点提取算法提取所述待测电路板图像的特征点；

S4：所述计算机通过匹配所述电路板模板图像与所述待测电路板图像的特征点，并得出两张电路板图像之间的坐标映射关系式，即可知待检测目标元器件在待测电路板图像上的坐标，以完成目标元器件的定位。

优选地，所述步骤S2中所述相机将采集到的电路板模板图像转换为灰度图，所述计算机根据灰度图构建图像的高斯图像金字塔，搜素所有尺度上的图像极值点位置，通过高斯微分函数识别潜在关于尺度和旋转不变的特征点。

优选地，在每个特征点的候选点的位置上，拟合一个精细的模型来确定位置和尺度，依据稳定程度选择关键点，设定阈值，小于阈值则舍弃，以去除对比度低的关键点和不稳定的边缘响应点。

优选地，基于图像局部梯度方向，分配给每个关键点位置一个或多个方向。

优选地，在每个关键点周围的领域内，在选定尺度上测量图像局部的梯度。

本发明还提出一种使用所述基于特征点匹配的电路板元器件定位方法的定位装置，包括用于传送待测电路板的传送带，所述传送带上方有采集电路板图像的相机，所述相机与用于分析和处理电路板图像数据的计算机连接。

优选地，所述相机与所述传送带之间设置有环形光源可发出光线照射于电路板表面。

本发明技术方案首先通过相机采集电路板模板的高清图像。接着在电路板模板图像上选取待检测的目标元器件，同时通过SIFT特征点提取算法提取电路板模板图像的特征点，将待检测目标元器件在电路板模板图像上的位置坐标与电路板模板图像的特征点信息保存于计算机内。然后再打开传送带，使待测工件从传送带的一端向另一端传输，相机采集待测电路板的高清图像并通过SIFT特征点提取算法提取待测电路板图像的特征点。最后计算机通过匹配电路板模板图像与待测电路板图像的特征点，并得出两张电路板图像之间的坐标映射关系式，即可知待检测目标元器件在待测电路板图像上的坐标，以完成目标元器件的定位。本发明技术方案能够实现对电路板元器件进行快速且准确的元器件定位，为下一步元器件的检测提供准确的位置信息。

附图说明