[发明专利]一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测系统，包括CCD图像采集模块，以及分别与所述CCD图像采集模块设置在同一台上位机上的图像重组拼接模块、缺陷检测模块以及自校正模块，基于上述系统，本发明还公开了一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测方法。本发明利用线性CCD按行扫描采集图像的特点，通过控制图像成像行数来实现部分图像信息进行检测及信息可调。本发明利用自校正模块对拼接行数进行调整，得到图像行数信息，避免误检测。本发明有效利用线性CCD相机有效地提高了PCB缺陷检测的效率，节约了生产成本，提高了实时性。

技术领域

本发明属于PCB电路板缺陷检测技术领域，尤其涉及一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测系统及方法。

背景技术

PCB电路板制造过程中工序繁多，缺陷可能会在各个工序中产生，这些细微的缺陷如果不能在生产过程中准确迅速的发现，对产品会造成产品合格率的下降、影响其可靠性，甚至可能导致印制板整张报废，使生产成本増加。制成后的PCB电路板如果发现故障，其代价是巨大的，而将故障PCB板投放到市场上的代价更是致命的，因此，缺陷检测在PCB电路板生产过程中有着十分重要的位置。同时，在现有的PCB电路板在线检测方法中，检测速度存在瓶颈，因此，本发明利用线性CCD相机扫描成像的特点，大大提高其检测的效率，同时节约了成本。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测系统及方法，能够提高实时采集和检测效率，具有较高的准确率和实时性，以实现PCB电路板在线检测的进一步发展。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测系统，包括CCD图像采集模块，以及分别与所述CCD图像采集模块设置在同一台上位机上的图像重组拼接模块、缺陷检测模块以及自校正模块；

所述CCD图像采集模块用于实时扫描采集图像，并将实时扫描采集的图像以及获取的标准采样图像传入至图像重组拼接模块；所述CCD图像采集模块包括CCD相机以及CCD图像采集接口；

所述图像重组拼接模块用于接收自校正模块传入的图像行数信息，并根据所述图像行数信息，将输入的实时采集图像以及标准采样图像按行分别进行图像拼接重组，并将拼接后的图像传入至缺陷检测模块；

所述缺陷检测模块用于根据拼接后的采集图像和标准采样图像利用结构相似性算法，计算得到对应图像的亮度、对比度和结构，并根据计算结果得到采集图像和标准采样图像的差异，并根据所述差异得到缺陷位置，并将其缺陷位置传入至自校正模块；

所述自校正模块用于根据得到的缺陷位置对扫描行数进行调整，并将调整行数输入至图像拼接模块。

基于上述方法，本发明还公开了一种基于CCD相机的PCB电路板缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1、获取标准采样图像，并设置CCD相机的采集行数以及CCD相机的基本设置，并利用CCD相机实时扫描采集图像；

S2、输入图像行数信息，并根据所述图像行数信息将所述标准采样图像以及实时采集图像按行分别进行图像拼接重组处理；

S3、利用结构相似性算法分别计算得到拼接后的采集图像和标准采样图像的亮度、对比度和结构，并根据计算结果判断是否存在缺陷，若是，则进入步骤S4，否则，结束本次检测，从而完成对PCB电路板的缺陷检测；

S4、根据判断结果进行扫描行数调整处理，并将调整的扫描行数信息作为步骤S2中的输入图像行数信息，并返回步骤S2。

进一步地，所述步骤S1中实时采集图像的矩阵表达式为：

所述标准采样图像的矩阵表达式为：