[发明专利]用于印制线路板的三维形貌测量及缺陷检测的方法

权利要求书

1.一种用于印制线路板的三维形貌测量及缺陷检测的方法，其包括以下步骤：

步骤1、对两个线阵相机的成像模型参数进行标定；

步骤2、利用两个线阵相机同步拍摄印制线路板的表面，获取印制线路板表面待检测区域的一维数字散斑图像，并对其进行拼接得到两幅二维数字散斑图像；

步骤3、在两幅二维数字散斑图像中利用数字图像相关方法寻找对应点，以实现图像匹配，得到对应点的图像坐标；

步骤4、利用步骤1得到的标定参数，结合步骤3得到的数字散斑图像中对应点的图像坐标，计算该点的三维空间坐标，得到印制线路板表面的三维形貌；

步骤5、依据步骤4得到的三维形貌对印制线路板进行缺陷检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1中标定使用的标定板为圆点标定板或棋盘格标定板。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤1中，标定步骤具体包括：拍摄多张不同姿态下的标定图像，通过识别特征点在左右线阵相机中的对应坐标，获得每次拍摄时左右相机的内外参数A_l、R_li、T_li和A_r、R_ri、T_ri，然后通过非线性最小二乘优化方法做全局优化，目标函数为：

其中，为左相机第i幅标定图上第j个特征点用非线性模型计算出来的图像坐标；为右相机第i幅标定图上第j个特征点用非线性模型计算出来的图像坐标；m_l,ij，m_r,ij为算法识别的对应特征点的真实图像坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2中，具体包括以下步骤：

开启半导体激光器，发出激光束，透过毛玻璃散射片后被发散，经透镜汇聚后在PCB待检测区域形成散斑场；

将PCB放置在匀速传送带上，线阵相机等间隔同步连续采集一系列表面有散斑特征的PCB数字散斑图像对并拼接得到二维图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，激光散斑投影可以用投影仪投影散斑图片的形式来代替。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤3中，实现图像匹配的方式为灰度匹配，在一幅图像中设置图像子区，通过相似性标准在另一幅图像中寻找最佳匹配的图像子区，从而完成子区中对应点的匹配。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，采用零均值归一化最小平方距离相关函数作为评判两个子区相似程度的标准。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤5中，具体的检测步骤包括：

直接根据三维云图判断是否存在开路、铜渣、特征遗漏的缺陷；

在三维云图上关心区域绘制检测线，得到沿此线条上的三维形貌数据，将所得数据与PCB设计时的标准值比较判断是否有缺陷。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述线条上的三维形貌数据包括线宽、线距、线高。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：

调节左右线阵相机至PCB的距离，调节两线阵相机之间的夹角和间距并调焦，使得左右线阵相机同时观察PCB待检测区域且两线阵相机光轴所成平面与PCB所在平面垂直，并清晰成像。