[发明专利]基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法

说明书

本发明公开了一种基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法，用于检测PCB电路板元器件缺陷，包括步骤一至三：步骤一，待测PCB电路板定位；步骤二，PCB电路板仿射变换；步骤三，PCB电路板元器件缺陷检测。本发明公开的基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法，利用颜色信息比较标准PCB电路板和待测PCB电路板，得到待测PCB电路板的具体位置信息。利用仿射变换调整待测PCB电路板的位置坐标，使其与标准PCB电路板的位置重合。对两块电路板分别做背景分离得到元器件图像，通过图像中像素值对比得到具体元器件的缺陷位置。

技术领域

本发明属于模式识别和PCB板检测技术领域，具体涉及一种基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法。

背景技术

PCB电路板制作过程中可能出现缺件、错检、偏移等不良品。产品检测是PCB电路板制作流程中的重要工序之一，有效地保证PCB电路板出厂质量。为了准确地检测PCB电路板元器件缺陷，传统的人工目视抽检等方式已经不再适用于批量化大规模生产方式。

为此，有必要提出一种新型PCB电路板的检测方式，通过机器视觉有效地提升检测效率和准确性，获得具体元器件的缺陷位置。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，针对上述状态，提供一种基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法。

本发明采用以下技术方案，所述基于数字图像处理的PCB电路板模板比对方法，用于检测PCB电路板元器件缺陷，包括以下步骤：

步骤一，PCB电路板定位：

(1.1)对两张以白色为背景的含标准PCB电路板和待测PCB电路板的图像，通过颜色空间变换将图像由普通的RGB颜色空间变换到HSV颜色空间；

(1.2)根据HSV空间中绿色色调值，提取出图像中的绿色区域，并且记录标准PCB电路板和待测PCB电路板的位置信息；

步骤二，PCB电路板仿射变换：

(2.1)在待测PCB电路板的位置信息上进一步寻找凸包点，根据上述位置信息和像素之间的邻域关系，得到一个包围整个待测PCB电路板的凸多边形，这个凸多边形的顶点集合即为凸包点集；

(2.2)对于得到的待测PCB电路板的凸包点集，根据标准PCB电路板中凸包点信息和两者之间的一一对应关系，通过仿射变换将待测PCB电路板的位置与标准PCB电路板的位置重合；

步骤三，PCB电路板元器件缺陷检测：

(3.1)对位置重合的标准PCB电路板和待测PCB电路板比较像素值，得到元器件缺陷的具体位置。

根据上述技术方案，所述步骤一(1.1)中：图像由RGB颜色空间变换到HSV颜色空间，每个像素的具体转换公式为：

V＝max(R,G,B)，

如果像素的H值小于0，则H←H+360。

根据上述技术方案，所述步骤一(1.2)中：根据HSV空间中绿色色调值，提取图像中绿色区域的方法采用二值化阈值提取法：

当像素值(H,S,V)满足52H200,100S255,46V255时，该像素属于图像中的绿色区域，否则不属于图像中的绿色区域。

根据上述技术方案，所述步骤一(1.2)中，记录标准PCB电路板和待测PCB电路板的位置信息的具体方法为：

X＝{x₁,x₂,…,x_n},其中

根据上述技术方案，所述步骤二(2.1)中，寻找凸包点集的具体方法为：