[发明专利]用于电路板贴片元件焊点定位的连续条纹特征搜索方法

说明书

本发明涉及一种用于电路板贴片元件焊点定位的连续条纹特征搜索方法，为了解决老式电路板中元件密集程度高、所定位元件格式不统一、手工焊接焊点多样性强的问题，本发明能够有效通过元件引脚条纹定位贴片元件与对应焊点。本发明主要包括以下步骤：对待检测图像进行缩放；获得元件边缘信息；定位单个引脚；横向搜索剩余引脚；识别引脚条纹；得到条纹信息；横向搜索引脚对应元件；匹配对称引脚条纹；根据对称关系补齐漏检引脚；通过引脚信息估算焊点长度；连续灰度投影确定焊点长度；定位焊点。通过定位元件附近的顺序排列引脚，根据识别条纹与元件、焊点的排列特征达到定位元件和引脚对应焊点的目的，适用于电路板表面定位与检测领域。

技术领域

本发明涉及条纹引脚贴片元件通用定位方法，属于高速高精度视觉检测表面贴装技术领域。

背景技术

贴片型元件的封装结构通常为矩形，广泛使用于集成电路的印刷电路板加工生产中。贴片元件的引脚数量多，通常分布于元件两侧并其呈规律排列，由于印刷电路板的集成密度高，对于元件的贴装与检测工艺提出了严格要求。

常用的电路板元件定位方法有基于二值化连通域筛选的定位方法和基于元件模型的模板匹配方法。基于二值化连通域筛选的定位方法在实际场景使用中有以下不足：1)算法通常需要获得板内元件的不同尺寸信息，前期信息收集难度高；2)算法定位效果容易被板内的其他电子元件影响，即当其他电子元件的大小与检测目标元件大小相差较小时，目标元件的筛选将难以进行，极大影响了算法的检测效果；3)算法中的二值化预处理方法对待检测元件的拍摄环境、光线照射和表面反光材料等有要求，不具有通用性。基于元件模型的模板匹配方法主要有以下不足：1)算法需要读取、建立并保存不同元件、不同角度的模板，对计算机内存要求较高；2)针对每一种模型都需要对整个板件进行匹配并计算，匹配过程耗时长，增加了算法的执行时间；3)、模板匹配算法极大依赖模型的精确度，且对于待匹配元件的轮廓精度有较高要求，算法定位结果容易受到元件边缘干扰点的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有印刷电路板难以从全局层面上对贴片元件进行定位。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于电路板贴片元件焊点定位的连续条纹特征搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对需要提前设置的参数进行设置，包括全局缩放比例或缩放尺寸、条纹引脚估计个数Num_e、间距估计d_e、条纹搜索相似度阈值、条纹引脚数量阈值、焊点灰度投影下降幅度阈值；

步骤2、获得待检测的图像中的边缘特征信息；

步骤3、在边缘特征信息的基础上对单个引脚做矩形拟合，从而定位第一个引脚的位置，并得到第一个引脚的引脚信息，第1个引脚的引脚信息表示为x₁、y₁、w₁、h₁，并根据w₁、h₁作为条纹滑动搜索窗口的参数依据，其中：x₁、y₁为对第1个引脚做矩形拟合后，拟合矩形的左上角端点在待检测图像中的坐标(x，y)，w₁为拟合矩形的横向宽度，h₁为拟合矩形的竖向长度；

步骤4、根据步骤3得到单个引脚的引脚信息建立空白条纹容器，并横向建立条纹滑动搜索窗口，具体包括以下步骤：

步骤401、在步骤3定位得到的单个引脚的引脚信息基础上，建立空白条纹容器，该空白条纹容器为二维数组容器，记为[V₁，V₂，...，V_i，...]^T，其中，表示第i个引脚的位置向量，为有四个元素的一维向量，该四个元素为第i个引脚的位置信息x_i、y_i、w_i、h_i；