專利名稱：一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及紅外電路故障檢測(cè)儀的自聚焦對(duì)準(zhǔn)、待測(cè)電路板紅外熱圖像的畸變校正以及圖像拼接、配準(zhǔn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
根據(jù)所查資料，國內(nèi)外已見報(bào)道的紅外電路故障檢測(cè)儀器包括紅外熱像儀、高速計(jì)算機(jī)、專用電子設(shè)備和配套的智能診斷處理軟件(見文獻(xiàn)[1]王格芳，張廣喜，吳國慶等，印制電路板紅外測(cè)試系統(tǒng)，紅外技術(shù)Vol.16 P35-38，1994；[2]TIP-9000電路板測(cè)試儀簡(jiǎn)介；[3]Lloyd G.Allred，Ph.D.Thomas R.Howard，”Thermal imaging is the sole basis for repairing circuit cards in the F-16flight control panel”IEEE P418-424，1996)，尚未提及自聚焦對(duì)準(zhǔn)、熱圖像畸變校正、圖像拼接以及熱圖像配準(zhǔn)四個(gè)方面的問題。當(dāng)被檢測(cè)電路板面積較大時(shí)，需要多次拍攝電路板不同位置的熱圖像，如果不能實(shí)現(xiàn)電路板熱圖像的拼接配準(zhǔn)，將嚴(yán)重影響檢測(cè)精度；通常電路板中有大量貼片式的微小元件，如果不對(duì)電路板的熱圖像進(jìn)行畸變校正，檢出精度也將受到嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，該裝置能夠使得紅外電路故障檢測(cè)系統(tǒng)高精度拼接配準(zhǔn)，從而提高紅外電路故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)精度。
本實(shí)用新型提供的一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置(如圖1所示)，它包括紅外電路故障檢測(cè)儀1，電源3，待測(cè)電路板5，其特征是它還包括標(biāo)志4、標(biāo)志4放置在待檢測(cè)電路板5的側(cè)面，標(biāo)志4是一個(gè)帶有加熱裝置的矩形，三維精密移動(dòng)平臺(tái)2；紅外電路故障檢測(cè)儀1放置在三維精密移動(dòng)平臺(tái)2上，三維精密移動(dòng)平臺(tái)2放置在待檢測(cè)電路板5的正前方。精密移動(dòng)平臺(tái)2是三維步進(jìn)電機(jī)，移動(dòng)距離精確可控，便于圖像拼接配準(zhǔn)。
標(biāo)志4與三維精密移動(dòng)平臺(tái)2使整個(gè)紅外電路故障檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)精度顯著提高。
本實(shí)用新型的工作過程及工作原理第一，系統(tǒng)工作時(shí)，標(biāo)志4被加熱，根據(jù)標(biāo)志4的熱圖像計(jì)算標(biāo)志4邊緣梯度，然后試探性地將紅外電路故障檢測(cè)儀1往標(biāo)志4方向移動(dòng)一定距離，根據(jù)此時(shí)標(biāo)志4的熱圖像計(jì)算其邊緣梯度，如果邊緣梯度變大，則繼續(xù)往標(biāo)志4方向移動(dòng)紅外電路故障檢測(cè)儀1，否則往相反方向移動(dòng)，直至邊緣灰度梯度達(dá)到最大值時(shí)停止移動(dòng)紅外電路故障檢測(cè)儀1，此時(shí)標(biāo)志4的熱圖像最清晰，實(shí)現(xiàn)了自聚焦對(duì)準(zhǔn)。
第二，在紅外電路故障檢測(cè)儀1拍攝完整個(gè)電路板的熱圖像后，熱圖像拼接前需要對(duì)每一幅圖像進(jìn)行畸變校正。標(biāo)志4用來校正熱圖像畸變時(shí)，利用標(biāo)志4的直邊畸變信息得到校正系數(shù)，利用此校正系數(shù)對(duì)電路板的熱圖像進(jìn)行校正。
第三，將電路板的各幅圖像拼接在一起形成電路板的完整熱圖像。圖2表示的是紅外電路故障檢測(cè)儀1在同一個(gè)水平面上檢測(cè)到的電路板兩幅相鄰位置的熱圖像，拍攝完第一幅圖像a后，在拍攝第二幅圖像b時(shí)精密移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)的距離要能夠保證兩幅圖有公共的交疊部分(如圖2中水平方向電路板相鄰位置的兩幅熱圖像的重疊區(qū)域8，對(duì)應(yīng)電路板上同一塊區(qū)域)，拼接就可以根據(jù)這個(gè)公共部分的大小來實(shí)現(xiàn)。采用此方法的原理是熱像儀與待檢測(cè)電路板之間的距離確定以后，利用標(biāo)志測(cè)出每一幅圖像的視場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的平臺(tái)移動(dòng)距離，然后控制相鄰圖像重疊區(qū)域的大小，利用配套軟件就可以將兩幅圖拼接在一起，拼接結(jié)果如圖3所示，拼接處實(shí)現(xiàn)平滑過渡。在垂直方向的拼接方法與水平方向類似。
第四，經(jīng)過上述三個(gè)步驟所得的熱圖像與標(biāo)準(zhǔn)熱圖像比較前，需要對(duì)兩幅圖進(jìn)行配準(zhǔn)，然后再比較對(duì)應(yīng)位置上的灰度，存在故障的部位會(huì)出現(xiàn)明顯的灰度差，從而可以直觀地顯示出故障所在部位。配準(zhǔn)時(shí)以標(biāo)志塊的熱圖像為參考信息，由于標(biāo)志塊的熱圖像十分清晰，可以實(shí)現(xiàn)高精度配準(zhǔn)，使配準(zhǔn)的兩幅圖像完全重疊。本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)是通過利用標(biāo)志4的已知尺寸可以得到熱像儀的放大倍數(shù)、標(biāo)志4的直邊特性用來校正電路板熱圖像的畸變，同時(shí)采用三維精密移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)精確拼接、配準(zhǔn)，采用本實(shí)用新型可以使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱圖像的高精度拼接配準(zhǔn)。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)裝置示意圖其中1.紅外熱像儀系統(tǒng)，2.三維精密移動(dòng)平臺(tái)，3.電源，4.標(biāo)志，5.待測(cè)電路板；圖2是兩幅電路板水平方向相鄰位置的熱圖像示意圖其中a、b為電路板相鄰位置的熱圖像，8為水平方向電路板相鄰位置的兩幅熱圖像的重疊區(qū)域；
圖3是水平方向電路板相鄰位置的兩幅熱圖像拼接后的熱像示意圖。
具體實(shí)施方式
紅外電路故障檢測(cè)儀1是由高速計(jì)算機(jī)和SAT-HY6000紅外熱像儀組成，三維精密移動(dòng)平臺(tái)2是三維步進(jìn)電機(jī)，標(biāo)志4是一個(gè)帶有額定功率大于等于1瓦的線性電阻加熱裝置、尺寸已知的鋁矩形板，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于待測(cè)電路板5的快速、高精度檢測(cè)，檢測(cè)精度可以達(dá)到元器件級(jí)。
權(quán)利要求1.一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，它包括紅外電路故障檢測(cè)儀(1)，電源(3)，待測(cè)電路板(5)，其特征是它還包括標(biāo)志(4)、標(biāo)志(4)放置在待檢測(cè)電路板(5)的側(cè)面，標(biāo)志(4)是一個(gè)帶有加熱裝置的矩形，三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)；紅外電路故障檢測(cè)儀(1)放置在三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)上，三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)放置在待檢測(cè)電路板(5)的正前方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，其特征是所述的加熱裝置是由一個(gè)線性電阻組成，該線性電阻額定功率大于等于1瓦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，其特征是所述的精密移動(dòng)平臺(tái)(2)是移動(dòng)距離精確可控的三維步進(jìn)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，其特征是所述的標(biāo)志(4)是一個(gè)帶有加熱裝置、尺寸已知的鋁矩形板。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種紅外電路故障檢測(cè)儀高精度拼接配準(zhǔn)裝置，它包括紅外電路故障檢測(cè)儀(1)，電源(3)，待測(cè)電路板(5)，其特征是它還包括標(biāo)志(4)、標(biāo)志(4)放置在待檢測(cè)電路板(5)的側(cè)面，標(biāo)志(4)是一個(gè)帶有加熱裝置的矩形，三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)；紅外電路故障檢測(cè)儀(1)放置在三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)上，三維精密移動(dòng)平臺(tái)(2)放置在待檢測(cè)電路板(5)的正前方。該裝置能夠使得紅外電路故障檢測(cè)系統(tǒng)高精度拼接配準(zhǔn)，從而提高紅外電路故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)G01R31/00GK2769896SQ20052003271
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月6日
發(fā)明者葉玉堂, 方亮, 吳云峰, 成志強(qiáng), 陸凌, 唐衛(wèi)東, 王華明, 陸佳佳, 楊先明, 范超 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)