PCB缺陷检测方法、系统和存储介质与流程

pcb缺陷检测方法、系统和存储介质
技术领域
1.本技术涉及pcb制造技术，特别是一种pcb缺陷检测方法、系统和存储介质。


背景技术：

2.pcb线路板是现在电子工业的基础部件之一，pcb线路板的好坏决定着电子设备的性能和质量。目前计算机视觉技术已经大规模应用在工业生产之中，使得pcb线路板的之间效率编得更高。
3.但是目前所采用的视觉算法多采用ai模型实现，ai模型的准确度与ai模型的训练程度相关，成本较高。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种pcb缺陷检测方法、系统和存储介质，以实现快速而低成本的质检。
5.一方面，本技术实施例提供了一种pcb缺陷检测方法，包括以下步骤：
6.获取待检测pcb图像；
7.从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像；
8.将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像；
9.获取设计图，所述设计图对应于所述印刷区域的图像，所述设计图为二值图像；
10.将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像；
11.获取所述设计图的设计标准信息；
12.根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准。
13.在一些实施例中，在获取所述设计图之后还包括以下步骤：
14.根据所述第二图像的尺寸，对设计图进行拉伸，以使所述设计图的尺寸与所述第二图像吻合，所述设计图为二值矢量图。
15.在一些实施例中，所述根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准，具体包括：
16.逐个确定第三图像中每个由第一数值表示的像素点组成的区域是否满足设计标准；
17.其中，针对每一个每个由第一数值表示的像素点组成的区域通过以下方式确定是否满足设计标准；
18.确定区域所在的位置；
19.判断该区域是否与印刷线路连接；
20.若该区域与第一印刷线路连接，则基于设计标准信息，根据该区域与最接近的第二印刷新路之间的距离，判断是否满足设计标准；
21.若该区域不与任何印刷线路连接，则基于设计标准信息，根据该区域与相邻的若干个印刷线路之间的距离，判断是否满足设计标准。
22.在一些实施例中，所述距离根据拍摄pcb图像的标定参数和图像中的像素点位置确定。
23.在一些实施例中，所述将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像，具体为：
24.计算所述第一图像的平均灰度；
25.将平均灰度作为分割阈值对第一图像进行分割，以使得表示覆铜部分的像素点被处理为黑点，表示非覆铜部分的像素点被处理为白点。
26.在一些实施例中，所述设计图由原始layout设计文件转换得到，所述设计图被保存在数据库之中；
27.所述获取设计图具体是根据当前生产的产品信号，从所述数据库之中获取对应的设计图。
28.在一些实施例中，所述待检测pcb图像，通过生产线的质检摄像头获取。
29.另一方面，本实施例公开了一种pcb缺陷检测系统，包括:
30.第一获取单元，用于获取待检测pcb图像；
31.切割单元，用于从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像；
32.分割单元，用于将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像；
33.第二获取单元，用于获取设计图，所述设计图对应于所述印刷区域的图像，所述设计图为二值图像；
34.异或运算单元，用于将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像；
35.第三获取单元，用于获取所述设计图的设计标准信息；
36.确定单元，用于根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准。
37.另一方面，本实施例公开了一种pcb缺陷检测系统，包括：
38.存储器，用于存储程序；
39.处理器，用于加载所述程序以执行所述的pcb缺陷检测方法。
40.另一方面，本实施例公开了一种存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现pcb缺陷检测方法。
41.本技术实施例通过获取待检测pcb图像；从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像；然后将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像；接着获取设计图，将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像；最后根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准，这一方法无需引如ai模型，只需要将利用图像处理技术进行处理即可，其效果率高成本低，并且相对于训练不足的ai模型而言，准确度更高。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1是本技术实施例提供的一种pcb缺陷检测方法的流程图；
44.图2是本技术实施例提供的一种pcb缺陷检测系统的模块框图；
45.图3是本技术实施例提供的又一种pcb缺陷检测系统的模块框图。
具体实施方式
46.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
48.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
49.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.参照图1，本实施例公开了一种pcb缺陷检测方法，包括以下步骤：
51.s1、获取待检测pcb图像。
52.该图像由生产线检测工位的摄像头所拍摄，该pcb是指已经进行刻蚀后的pcb线路板，这些pcb图像拍摄的可能是某一层的线路。通过这一方式，可以对每一层pcb线路进行拍摄，然后分析是否存在缺陷。
53.s2、从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像。
54.具体地，在本步骤中，拍摄的图像中可能还包含夹具等非目标区域，因此，在本步骤中，需要对pcb图像进行切割，从中切割出电路印刷区域的图像，一般情况下，可以在电路印刷区域中设计标定点，以此作为识别点，帮助系统分割图像。在这样的实施例中，设备可以利用标定点和标定点的规格来确定图像中每个像素代表的面积(或者长度)。在部分实施例中，可以基于夹具和摄像头的标定关系(即相对位置)确定出应该切割的区域。
55.s3、将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像。
56.在本实施例中，可以根据经验值设定分割阈值，来对第一图像进行二值分割，需要理解的是，二值分割后的第二图像中只有黑点和白点。在部分实施例中，为了适应不同的拍摄环境，可以利用是否覆铜区域的灰度差异来进行二值分割。步骤s3，所述将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像，具体为：
57.s31、计算所述第一图像的平均灰度；
58.s32、将平均灰度作为分割阈值对第一图像进行分割，以使得表示覆铜部分的像素点被处理为黑点，表示非覆铜部分的像素点被处理为白点。
59.s4、获取设计图，所述设计图对应于所述印刷区域的图像，所述设计图为二值图像。所述设计图由原始layout设计文件转换得到，所述设计图被保存在数据库之中；步骤s6、获取设计图具体是：根据当前生产的产品信号，从所述数据库之中获取对应的设计图。
60.在一些实施例中，在获取所述设计图之后还包括以下步骤：
61.根据所述第二图像的尺寸，对设计图进行拉伸，以使所述设计图的尺寸与所述第二图像吻合，所述设计图为二值矢量图。
62.s5、将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像。在本步骤中，由于设计图也是二值图像，因此对两者的对应像素点进行异或操作的时候，不同的像素点会被留在第三图像之中。这一方法可以简单地得到“缺陷”可能存在的位置。
63.s6、获取所述设计图的设计标准信息。
64.该标准信息规定了部分线路之间的间距，或者缺陷点大小、缺陷点距离正常线路之间的距离等。
65.s7、根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准。
66.利用设计标准信息对第三图像中所有的图案逐个进行处理，可以得到这些图案(缺陷)，是否能够满足设计要求。
67.本技术实施例通过获取待检测pcb图像；从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像；然后将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像；接着获取设计图，将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像；最后根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准，这一方法无需引如ai模型，只需要将利用图像处理技术进行处理即可，其效果率高成本低，并且相对于训练不足的ai模型而言，准确度更高。
68.在一些实施例中，为了识别线路覆铜腐蚀不干净，导致两个线路被连接或者存在短路风险的情况，步骤s7、所述根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准，具体包括：
69.s71、逐个确定第三图像中每个由第一数值表示的像素点组成的区域是否满足设计标准。在本实施例中，会对每一个由相邻的像素点组成的区域(图案)是否满足设计标准。其中任一不满足设计标准，该pcb线路板就是不合格的。
70.其中，针对每一个每个由第一数值表示的像素点组成的区域通过以下方式确定是否满足设计标准；
71.s711、确定区域所在的位置。
72.s712、判断该区域是否与印刷线路连接。具体地，可以将区域和设计图进行比较，确定该区域是否与设计图上的线路连接。所述距离根据拍摄pcb图像的标定参数和图像中的像素点位置确定。
73.s713、若该区域与第一印刷线路连接，则基于设计标准信息，根据该区域与最接近的第二印刷新路之间的距离，判断是否满足设计标准。如果在连接的情况下，该区域相当于第一印刷线路的一个凸起，需要判断其是否过于接近第二线路，因此可以通过设计标准来判断该距离是否满足设计。
74.s714、若该区域不与任何印刷线路连接，则基于设计标准信息，根据该区域与相邻的若干个印刷线路之间的距离，判断是否满足设计标准。如果该区域不连接任何线路，则需
要判断其是否有可能与多个线路过度接近，导致不满足设计标准。因此，在这种情况下，需要针对于该区域相邻的各线路进行判断。对于一个线路，只需要分析其与该区域最接近的部分即可。
75.在部分实施例中，可能存在缺陷腐蚀过度的情况，导致线路断路，在这些情况下，首先判断图案是否占据正产线路的位置，如果是，则判断图案的直径是否大于预设值，如果大于则判定不符合设计标准。
76.参照图2，本实施例公开了一种pcb缺陷检测系统，包括:
77.第一获取单元，用于获取待检测pcb图像；
78.切割单元，用于从所述pcb图像中切割出电路印刷区域的图像，作为第一图像；
79.分割单元，用于将所述第一图像进行二值分割，得到第二图像；
80.第二获取单元，用于获取设计图，所述设计图对应于所述印刷区域的图像，所述设计图为二值图像；
81.异或运算单元，用于将所述第二图像和设计图每个对应像素点进行异或操作，得到第三图像；
82.第三获取单元，用于获取所述设计图的设计标准信息；
83.确定单元，用于根据所述设计标准信息，确定所述第三图像中的图案区域是否满足设计标准。
84.参照图3，本实施例公开了一种pcb缺陷检测系统，包括：
85.存储器，用于存储程序；
86.处理器，用于加载所述程序以执行pcb缺陷检测方法。
87.另一方面，本实施例公开了一种存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现pcb缺陷检测方法。
88.在本技术中所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
89.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。