本發(fā)明是有關(guān)于一種可供檢測錫膏印刷品質(zhì)的方法，且特別是有關(guān)于一種二維檢測錫膏印刷的定位方法。

背景技術(shù)：

目前，于印刷電路板(pcb)印刷錫膏的工藝中，當(dāng)印刷的錫膏過量而溢出焊點(diǎn)，或者是因印刷網(wǎng)版位置上的偏差造成錫膏偏移焊點(diǎn)時(shí)，就可能造成焊點(diǎn)間短路的問題。相對(duì)地，當(dāng)印刷的錫膏量不足或出現(xiàn)漏印錫膏的情形時(shí)，就可能造成導(dǎo)腳與印刷電路板無法正常導(dǎo)通的問題。一般來說，當(dāng)檢查出電路板上有不合格的錫膏時(shí)，傳統(tǒng)上通常是由作業(yè)人員以目視的方式對(duì)應(yīng)找出不合格錫膏的位置。然而，由人工來找出不合格的錫膏會(huì)受到人為因素的影響。

因此，發(fā)展出利用二維(2d)或三維(3d)攝影機(jī)進(jìn)行影像匹配的方式來判別錫膏位置，要辨別印刷電路板上的焊點(diǎn)有無錫膏，可通過光源打光于印刷電路板上并偵測其上的焊點(diǎn)的反射光來加以辨別。傳統(tǒng)二維檢測錫膏印刷的方法通過單一顏色打光方式，例如照射藍(lán)光于印刷電路板上并偵測其反射光，然而依此方式打光顏色單一，因此無法顯示出有無錫膏的明顯區(qū)分。

若要辨別印刷電路板上的焊點(diǎn)的錫膏厚度，傳統(tǒng)上利用三維相機(jī)及三維光源來進(jìn)行檢測，依此方式計(jì)算精度高，但相對(duì)的成本也較高。換言之，利用三維檢測方式可精確計(jì)算錫膏的高度，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，并不需要精密計(jì)算錫膏的高度，只需要區(qū)別錫膏的厚薄即可。但是若是僅使用一般二維相機(jī)及光源，則無法辨別錫膏厚薄。

此外，傳統(tǒng)上二維或三維檢測錫膏印刷常用的方法為單個(gè)目標(biāo)物體的單 層匹配定位，然而依此方式會(huì)有匹配率低、出現(xiàn)誤匹配和無法準(zhǔn)確定位目標(biāo)物體的情形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提出一種二維檢測錫膏印刷的定位方法，可解決在現(xiàn)有技術(shù)中所遭遇到的上述問題。

本發(fā)明的目的在于提出一種二維檢測錫膏印刷的定位方法，以二維相機(jī)利用標(biāo)準(zhǔn)樣本來對(duì)待測樣本進(jìn)行定位。定位方法包括下列步驟：(a)從標(biāo)準(zhǔn)樣本中摘取至少一子模板；(b)使用至少一子模板匹配待測樣本以取得對(duì)應(yīng)于至少一子模板的至少一待測區(qū)域，并記錄對(duì)應(yīng)于待測區(qū)域的一待測區(qū)域位置信息；(c)從至少一子模板中摘取至少一下階子模板；(d)使用至少一下階子模板去匹配待測樣本的待測區(qū)域，以取得對(duì)應(yīng)于至少一下階子模板的至少一下階待測區(qū)域，并記錄對(duì)應(yīng)于下階待測區(qū)域的下階待測位置信息；(e)當(dāng)下階待測區(qū)域?yàn)榇郎y目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則綜合待測區(qū)域位置信息及下階待測位置信息以決定待測目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)位置信息；如下階待測區(qū)域非待測目標(biāo)模板，則重復(fù)進(jìn)行步驟(c)至(e)。

在一實(shí)施例中，步驟(a)包括：使用該二維相機(jī)拍攝一待測標(biāo)準(zhǔn)物以取得該標(biāo)準(zhǔn)樣本；摘取該標(biāo)準(zhǔn)樣本中信息量較大的區(qū)域作為一匹配區(qū)域；記錄該匹配區(qū)域的位置信息；以及自該匹配區(qū)域中摘取該至少一子模板。

在一實(shí)施例中，步驟(b)包括：使用該二維相機(jī)拍攝一待測物以取得該待測樣本；以及使用該至少一子模板去搜索該待測樣本中與該至少一子模板相似的區(qū)域，以作為該待測位置區(qū)域。

在一實(shí)施例中，該方法使用紅綠藍(lán)三色組合光照射于該待測樣本上，并通過判斷該待測樣本的反射光顏色來辨別該待測樣本上的錫膏位置是否有無錫膏。

在一實(shí)施例中，該方法利用使用紅綠藍(lán)三色組合光照射于該待測樣本上，并通過判斷該待測樣本上的錫膏的反射光顏色來辨別錫膏的厚度。

在一實(shí)施例中，步驟(b)更包括通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把該至少一子模板的幾何位置信息映射到該待測樣本上，以取得對(duì)應(yīng)于該待測區(qū)域的該待測區(qū)域位置信息。

在一實(shí)施例中，步驟(a)包括：確定該標(biāo)準(zhǔn)樣本中需檢測的目標(biāo)的一第一數(shù)目；參考該第一數(shù)目對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行一第一區(qū)域劃分；以及依該第一區(qū)域劃分的結(jié)果從該標(biāo)準(zhǔn)樣本中摘取該至少一子模板。

在一實(shí)施例中，步驟(c)包括：參考該第一數(shù)目對(duì)該至少一子模板進(jìn)行一第二區(qū)域劃分；以及依該第二區(qū)域劃分的結(jié)果從該至少一子模板中摘取該至少一下階子模板。

在一實(shí)施例中，步驟(d)包括：使用該至少一下階子模板去搜索該待測區(qū)域位置信息；以及通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把該至少一下階子模板的幾何位置信息映射到該待測影像上，以取得對(duì)應(yīng)于該下階待測區(qū)域的該下階待測位置信息。

本發(fā)明的附加特征及優(yōu)點(diǎn)將于隨后的描述中加以說明使其更為明顯，或者可經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)踐而得知。本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點(diǎn)將可從本案說明書與權(quán)利要求書以及附加附圖中所述結(jié)構(gòu)而獲得實(shí)現(xiàn)與達(dá)成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的二維檢測錫膏印刷的定位方法的流程圖；

圖2a至圖2h為本發(fā)明的二維檢測錫膏印刷的范例示意圖。

主要元件符號(hào)說明：

10標(biāo)準(zhǔn)樣本

12、14、16極性元件

20待測樣本

22、23待測區(qū)域

31、32、33下階待測區(qū)域

41方框

100、110子模板

101、102、111下階子模板

120、121待測目標(biāo)區(qū)域

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種二維檢測錫膏印刷的定位方法，較佳以二維相機(jī)利用標(biāo)準(zhǔn)樣本來對(duì)待測樣本進(jìn)行定位。在較佳實(shí)施例中，可以本發(fā)明進(jìn)行檢測的對(duì)象或樣本包含電路板、各式芯片或其他電子元件。

本發(fā)明的二維檢測錫膏印刷的定位方法是對(duì)多個(gè)同類目標(biāo)采用多階匹配進(jìn)行跟蹤定位，不僅可即時(shí)檢測流水線視頻中的自動(dòng)光學(xué)檢測(automatedopticalinspection，aoi)區(qū)域，更能準(zhǔn)確定位其目標(biāo)物體的位置。在以下實(shí)施例中是以顯卡自動(dòng)光學(xué)檢測(vgaaoi)的檢測為例，可有效檢測vga電路板中多個(gè)極性元件的極性位置，然并不以此為限。此外，本發(fā)明較佳通過紅光與藍(lán)光分別打光于電路板上，且更佳是通過紅綠藍(lán)三色組合光打光于電路板上來偵測光源反射程度及顏色深度，進(jìn)而可有效辨別電路板上有無錫膏及錫膏厚度。

請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖2a至圖2h，圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的二維檢測錫膏印刷的定位方法的流程圖，以及圖2a至圖2h為本發(fā)明的二維檢測錫膏印刷的范例示意圖。

本發(fā)明提出的二維檢測錫膏印刷的定位方法，利用標(biāo)準(zhǔn)樣本來對(duì)待測樣本進(jìn)行定位。首先，在步驟s1，確定標(biāo)準(zhǔn)樣本10，如圖2a所示。在較佳實(shí)施例中，確定標(biāo)準(zhǔn)樣本10的步驟包括先使用二維相機(jī)拍攝一待測標(biāo)準(zhǔn)物以取得對(duì)應(yīng)于待測標(biāo)準(zhǔn)物的一標(biāo)準(zhǔn)影像做為標(biāo)準(zhǔn)樣本10，其中待測標(biāo)準(zhǔn)物例如是顯示卡或其他待測電路板，而待測標(biāo)準(zhǔn)物的標(biāo)準(zhǔn)影像較佳通過照射紅綠藍(lán)三色組合光于待測標(biāo)準(zhǔn)物上并經(jīng)由二維相機(jī)拍攝取得。然后，摘取標(biāo)準(zhǔn)樣本10中信息量較大的區(qū)域作為搜索待測樣本的匹配區(qū)域，其區(qū)域的特點(diǎn) 是在標(biāo)準(zhǔn)樣本10的影像中很難找到與之相似的第二塊區(qū)域，并記錄該匹配區(qū)域的位置信息，其中信息量較大的區(qū)域是指該區(qū)域內(nèi)包含有較多的電子元件。

接著，在步驟s2，獲取待測樣本20，較佳通過照射紅綠藍(lán)三色組合光于另一待測物上并經(jīng)由二維相機(jī)拍攝取得，如圖2b所示。在較佳實(shí)施例中，獲取待測樣本20的步驟包括由于標(biāo)準(zhǔn)樣本10與待測樣本20分別經(jīng)紅綠藍(lán)三色組合光照射，故較佳是先將標(biāo)準(zhǔn)樣本10與待測樣本20均進(jìn)行灰度化處理，以取得標(biāo)準(zhǔn)樣本10與待測樣本20的灰度圖像。然后，在灰度圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配，用選取的標(biāo)準(zhǔn)樣本10中的匹配區(qū)域去搜索待測樣本20中與之相似的區(qū)域，例如使用影像辨識(shí)方法去比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本10的標(biāo)準(zhǔn)影像中的匹配區(qū)域和待測樣本20的影像較為相似的區(qū)域。

當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)樣本10的匹配區(qū)域去搜索及匹配待測樣本20中與之相似的區(qū)域時(shí)，若匹配率小于一預(yù)設(shè)值例如0.85(此數(shù)值可由使用者設(shè)定)，則釋放當(dāng)前影像，亦即不對(duì)其進(jìn)行后續(xù)匹配定位，接著匹配下一幀影像。換言之，若匹配率不到此預(yù)設(shè)值，即因兩者差距過大而判斷可能非同類型待測物或有瑕疵而放棄本張影像。前述匹配率是指標(biāo)準(zhǔn)樣本10的匹配區(qū)域和待測樣本20的相似區(qū)域兩者比較后的相似程度；反之，若匹配率大于預(yù)設(shè)值例如0.85，則把當(dāng)前影像作為待測樣本20，并通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把標(biāo)準(zhǔn)樣本10中匹配區(qū)域的幾何位置信息映射到待測樣本20上，以定位待測樣本20的位置，進(jìn)而為下面待測目標(biāo)的準(zhǔn)確定位做準(zhǔn)備。

隨后，在步驟s3，從標(biāo)準(zhǔn)樣本10中摘取至少一子模板，如圖2c所示。在較佳實(shí)施例中，從標(biāo)準(zhǔn)樣本10中摘取至少一子模板的步驟包括在待測目標(biāo)搜索定位之前，并在確定待測樣本20中有多少個(gè)待測目標(biāo)(例如極性元件)的情況下，將標(biāo)準(zhǔn)樣本10劃分為n個(gè)子模板，其中n為大于等于1的正整數(shù)，亦即對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本10進(jìn)行區(qū)域劃分，而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本10進(jìn)行區(qū)域劃分的方法可以是由使用者手動(dòng)或由預(yù)設(shè)程序自動(dòng)來進(jìn)行。接著，從標(biāo)準(zhǔn)樣本10中摘取多個(gè)子模板，而子模板中可以含有單個(gè)或多個(gè)待測目標(biāo)，其中從標(biāo)準(zhǔn)樣 本10中摘取多個(gè)子模板的方法可以是由使用者手動(dòng)或由預(yù)設(shè)程序自動(dòng)來進(jìn)行。在一實(shí)施例中，可以根據(jù)待測目標(biāo)(例如極性元件)的數(shù)目以及其相應(yīng)位置自行考慮劃分為幾個(gè)模板子區(qū)域。在一實(shí)施例中，如圖2c所示，標(biāo)準(zhǔn)樣本10中有三個(gè)同類極性元件12、14與16，其中極性元件12、14與16包括但不限于電容器，對(duì)其進(jìn)行區(qū)域劃分，并根據(jù)其零件的相應(yīng)位置，將極性元件12與14劃分為子模板100，以及將極性元件16劃分為子模板110，并記錄每個(gè)子模板100與110在標(biāo)準(zhǔn)樣本10中的待測區(qū)域位置信息。

接著，在步驟s4，使用子模板100與110去匹配或比對(duì)待測樣本20，如圖2d所示。在較佳實(shí)施例中，本步驟包括當(dāng)所獲取的待測物的待測影像被作為待測樣本20時(shí)，子模板100與110會(huì)自動(dòng)搜索匹配待測樣本20中所對(duì)應(yīng)的區(qū)域，并依據(jù)子模板100與110的位置信息把相應(yīng)的區(qū)域摘取出來，以獲得對(duì)應(yīng)子模板100與110的至少一待測區(qū)域，如圖2d中的待測區(qū)域22與23，然后記錄對(duì)應(yīng)于待測區(qū)域22與23的待測區(qū)域位置信息。進(jìn)一步來說，可通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把子模板100與110的幾何位置信息映射到待測樣本20的待測影像上，以取得對(duì)應(yīng)于待測區(qū)域22與23的待測區(qū)域位置信息。

然后，在步驟s5，從子模板100與110中摘取至少一下階子模板，如圖2e所示。在較佳實(shí)施例中，本步驟包括以子模板100與110為基礎(chǔ)，然后進(jìn)行下階子模板的設(shè)定，亦即把包含檢測目標(biāo)的區(qū)域再次分解；然而，其分解過程較佳仍是依據(jù)每個(gè)子模板100與110中待測目標(biāo)數(shù)量及其在上一階模板中相對(duì)位置進(jìn)行確定。如圖2e所示，子模板100中有兩個(gè)極性元件12與14，則應(yīng)將含有這兩個(gè)極性元件12與14的子模板100再次分解并做為下階子模板101與102。而子模板110中只含有一個(gè)極性元件16，則可不變或在子模板110中選取包含極性元件16的部分區(qū)域作為下階子模板111，并記錄其在子模板100與110中相應(yīng)的位置信息。

接著，在步驟s6，使用下階子模板101、102與111去匹配待測樣本20的待測區(qū)域22與23，以取得對(duì)應(yīng)于下階子模板101、102與111的至少一 下階待測區(qū)域31、32與33，并記錄對(duì)應(yīng)于下階待測區(qū)域31、32與33的下階待測位置信息，如圖2f所示。在較佳實(shí)施例中，本步驟包括用設(shè)定的下階子模板101、102與111去搜索匹配對(duì)應(yīng)的待測樣本20的待測區(qū)域22與23，以取得對(duì)應(yīng)于下階子模板101、102與111的至少一下階待測區(qū)域，如圖2f中的下階待測區(qū)域31、32與33，并記錄對(duì)應(yīng)于下階待測區(qū)域31、32與33的下階待測位置信息。進(jìn)一步來說，可通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把下階子模板101、102與111的幾何位置信息映射到待測樣本20的待測影像上，以取得對(duì)應(yīng)于下階待測區(qū)域31、32與33的下階待測位置信息。

接著，進(jìn)入步驟s7，判斷下階待測區(qū)域31、32與33是否為待測目標(biāo)區(qū)域，其中待測目標(biāo)區(qū)域?yàn)槭褂谜呓?jīng)由操作界面手動(dòng)操作標(biāo)示或是由預(yù)設(shè)程序自動(dòng)標(biāo)示所要檢測的區(qū)域位置，而判斷下階待測區(qū)域31、32與33是否為待測目標(biāo)區(qū)域的方法為使用下階待測區(qū)域31、32與33的下階待測位置信息去比對(duì)待測目標(biāo)區(qū)域的待測區(qū)域位置信息來判斷兩者是否相同。

當(dāng)下階待測區(qū)域31、32與33為待測目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則進(jìn)入步驟s8，綜合待測區(qū)域位置信息及下階待測位置信息以決定待測目標(biāo)區(qū)域的一相對(duì)位置信息。換言之，要判斷下階待測區(qū)域31、32與33是否為待測目標(biāo)區(qū)域，需將上述待測區(qū)域位置信息和下階待測位置信息進(jìn)行比對(duì)分析，再根據(jù)分析結(jié)果來決定是否紀(jì)錄待測目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)位置信息。

若下階待測區(qū)域31、32與33非待測目標(biāo)區(qū)域，則回到步驟s5并重復(fù)進(jìn)行步驟s5至s7，直到下階待測區(qū)域31、32與33為待測目標(biāo)區(qū)域后才進(jìn)入步驟s8。舉例來說，若使用者是要定位每個(gè)待測目標(biāo)的具體位置，如圖2g所示的極性元件12，則可由使用者經(jīng)由操作界面手動(dòng)操作標(biāo)示或是由預(yù)設(shè)程序自動(dòng)標(biāo)示每一個(gè)待測目標(biāo)區(qū)域，例如待測目標(biāo)區(qū)域121，然后設(shè)定包含待測目標(biāo)如極性元件12的下階子模板101，亦即從下階子模板101中摘取極性元件12所對(duì)應(yīng)的區(qū)域作為待測目標(biāo)區(qū)域121，并記錄其下階待測位置信息。

然后，如圖2h所示，以下階待測區(qū)域31為例，使用待測目標(biāo)區(qū)域121 搜索匹配待測樣本20的下階待測區(qū)域31，并可通過幾何坐標(biāo)與像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，把其位置信息映射到相應(yīng)的待測樣本20上，并依據(jù)前述位置信息用方框如圖2h中的方框41將每一個(gè)待測目標(biāo)劃分出來，依此即可達(dá)到單個(gè)待測目標(biāo)的定位。

依照上述本發(fā)明的二維檢測錫膏印刷的定位方法，較佳是利用紅綠藍(lán)三色組合光方式打光，進(jìn)而可有效準(zhǔn)確定位目標(biāo)及辨別有無錫膏和錫膏厚度。以辨別有無錫膏來說，本發(fā)明通過一定比例調(diào)和三色光源包括紅綠藍(lán)三種顏色光，使得錫膏、露銅、表面漆在影像感應(yīng)器(例如ccd或cmos感應(yīng)元件)采集的圖像中呈現(xiàn)明顯的區(qū)分。舉例來說，經(jīng)由本發(fā)明的組合光方式打光，可使錫膏呈現(xiàn)藍(lán)色、露銅呈現(xiàn)紅色以及表面漆呈現(xiàn)淡藍(lán)色的明顯區(qū)分。另一方面，以辨別錫膏厚度來說，本發(fā)明通過一定比例顏色調(diào)和，使錫膏的厚度在ccd采集的圖像中，可呈現(xiàn)明顯的不同顏色深度反射程度，不同厚度的錫膏對(duì)于光源反射的顏色深度不同。舉例來說，經(jīng)由本發(fā)明的組合光方式打光，可使錫薄呈現(xiàn)淡藍(lán)色、正常厚度的錫膏呈現(xiàn)藍(lán)色以及錫厚呈現(xiàn)深藍(lán)色的明顯區(qū)分。若進(jìn)一步觀察其反色處理后的對(duì)比圖像，更可發(fā)現(xiàn)錫薄呈現(xiàn)暗紅色、正常厚度的錫膏呈現(xiàn)淡綠色以及錫厚呈現(xiàn)淡黃色的明顯區(qū)分。

綜上，傳統(tǒng)方式使用3d相機(jī)檢測，而本發(fā)明是使用2d相機(jī)配合組合光方式檢測，因此本發(fā)明所需的檢測設(shè)備成本更為低廉。此外，依照本發(fā)明的二維檢測錫膏印刷的定位方法，更具有高匹配率及可準(zhǔn)確定位目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。

在不脫離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明做各種修飾與變化。因此，在權(quán)利要求及其均等的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修飾與變化均包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。