[发明专利]一种PCB封装文件自动生成方法

说明书

该发明公开了一种PCB封装文件自动生成方法，涉及计算机视觉中的图像识别和电子辅助设计领域，特别是涉及利用元器件封装工程图中焊盘分布的理解和识别来实现PCB封装文件自动生成技术。本发明利用元器件的封装工程图实现自动焊盘识别和理解，辅以人工核查交互式，可以快速准确的自动生成封装文件。该技术可以减少电路板物理设计人员实现标准和非标准元器件的PCB封装文件创建的工作量，利于电子辅助设计产业实现快速开发及更新换代。

技术领域

本发明涉及计算机视觉中的图像识别和电子辅助设计领域，特别是涉及利用元器件封装工程图中焊盘分布的理解和识别来实现PCB封装文件自动生成技术。

背景技术

在传统的电子电路设计流程中，PCB封装文件的准备是电路物理设计的第一步，即构建电子元器件的外形(Footprint)，包括引脚顺序、尺寸等。如果PCB封装数据库中不存在该器件的封装文件，或者存在但无法有效的检索，则需要由PCB封装工程师在完全理解器件手册的基础上，为每个器件手动创建。人工通过理解工程图绘制封装这一过程费时费力且容易因为人为的因素出错，不符合产业快速、高效设计的需求。如果引用了错误的元器件封装，这将导致后续的电路板焊接等问题，甚至电路调试失败，昂贵器件烧毁等严重问题。因此，需要尽量减少人为犯错的环节，快速而准确的建立PCB封装文件。

在对工程图识别的领域中，研究人员投入了大量精力致力于将手工绘制的工程图数字化，以迎合现代计算机高速批量运算的需求。工程图是工程界用来准确表达物体形状、大小和有关技术要求的技术文件，常用的工程图包括机械工程图、电子工程图等，工程图自动识别技术也主要针对这些类型的工程图。但是工程图数字化的过程仅仅是将纸质的工程图转化为矢量存储的格式，对于工程图本身没有能够很好地区分和理解，无法根据工程图完成进一步的批量和快速生产与开发。另一方面，现有的芯片焊盘图的识别主要针对真实图像识别，而非工程图识别。而本专利主要针对电子元器件的工程图进行检测和识别。通过图像识别技术，自动检测和识别电子元器件底视图中的焊盘物理性状、尺寸参数和分布，生成PCB封装描述文件，辅助PCB封装文件生成，从而减少PCB封装文件生成的工作量。电子元器件的底视图通常来源于器件手册。本专利中使用了相关申请专利“一种PCB元器件封装库的创建与查询方法”(CN201811240822.1)中有关于PCB封装描述文件的定义。

发明内容

本发明的目的是利用电子元器件工程图的焊盘检测与参数识别等技术，辅以人工核查，生成PCB封装描述文件，进而提供一种PCB封装文件自动生成方法。

本发明的技术方案是一种PCB封装文件自动生成方法，该方法包括：

步骤1：对电子元器件焊盘底视图依次进行灰度化、去噪、二值化和反色处理；

步骤2：对封装视图中的关键目标检测与识别；

其中关键目标包括长方形焊盘、圆形焊盘、椭圆形焊盘、斜线阴影区域、尺寸箭头标记、尺寸数字标记、1脚标记；根据各个元器件生产商的规范，有不同的焊盘形式，包括：圆形焊盘、长方形焊盘，阴影表示焊盘区域；

步骤2.1检测封闭轮廓，单个封闭轮廓作为一个对象被单独被分割出来；

进一步的，所述封闭轮廓检测方法如下：

1)首先遍历图像，寻找图像中的“轮廓点”；“轮廓点”定义为该点的8连通区域内既包含黑色像素点，也包括白色像素点的点；找到“轮廓点”之后，利用轮廓跟踪的方式获得整个轮廓，并将获得的轮廓存储下来；