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专利号: 2020107767293
申请人: 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将焊盘CAD文件和焊锡膏CAD文件导入LIF模块的学习系统中学习检测特征;

S2、分别提取检测基准点、检测焊盘和检测焊锡膏的位置、大小和形状作为检测模板;

S3、进一步提取检测焊锡膏占焊盘的比重值完善所述检测模板;

S4、通过高分辨率2D传感器将待检测PCB图像传入OLI模块的监测系统中;

S5、监测系统自动定位所述待检测PCB图像上的基准点;

S6、对待检测PCB图像进行自动二值化操作;

S7、根据LIF模块中学习系统中的检测模板将元件映射到待检测PCB图像;

S8、检测待检测PCB图像中每个元件上焊锡膏的比重值;

S9、输出PCB图像检测是否合格。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,所述步骤S3还包括焊锡膏和焊盘的边界框面积计算,具体包括:提取焊盘和焊锡膏的边界框并计算边界框的面积,其面积计算公式如下所示:其中,焊盘和焊锡膏的边界框由许多封闭的闭合路径组成,定义R是N个矩形的数组、An是R[1]、R[2]…R[n]、Bn是R[n+1]的面积减去它前n个矩形重叠的部分,A1是R[1]的面积。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:所述检测系统内设置有搜索区域,在每个搜索区域中应用最小二乘拟合法来计算圆形基准点的中心,拟合的公式如下:其中权重ρ(xi,yi)是原始图像(xi,yi)的强度值。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,为了避免使用非线性优化方法来求解等式(2),定义了另一个目标函数,所述目标函数如下:或:

5.根据权利要求4所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,等式(3)等于等式(2)乘以比例值k,且k的计算公式如下:若k为常数,则等式(2)和等式(3)的解相同;

若k为非常数,则将等式(3)更改为:

其中,x0,y0和r0的原始值通过等式(3)获得,之后通过等式(6)计算xc,yc和r,并在下一步的计算中作为新的x0,y0和r0继续计算,通过迭代算法得到xc,yc、r的最终值。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:S71、采用最小二乘法测算待检测PCB图像的倾斜角,公式如下:其中,n为基准点数目,(Xi,Yi)为基准点在所述检测模板中的位置,(xi,yi)为基准点在待检测PCB图像中的位置,a为待检测PCB图像相对于检测模板的倾斜角度,k为缩放比例,(x0,y0)为偏移量;

则通过最小化目标函数确定α,k和(c0,y0),具体是:通过让 得到公式如下:

其中 是平均值;

S72、根据倾斜角度a重新计算计算图像中基准点的位置。

7.根据权利要求1所述的一种基于机器学习的自动PCB焊锡膏缺陷检测方法,其特征在于,所述步骤S8具体包括:计算待检测PCB图像上每个焊盘上的焊锡膏的比重值,若元件的比重值高于测试阈值,则表示焊膏丢失或损坏,所述待检测PCB图像检测结果为不合格,反之为合格。