一種基于直線檢測的pcb層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，該方法首先對PCB二值圖像進(jìn)行二值圖像的導(dǎo)線邊界提取與邊界細(xì)化；然后對包含導(dǎo)線邊界信息的圖像進(jìn)行基于Hough變換的直線檢測，得到孔壁垂直方向上的導(dǎo)線直線邊界；接著對這些孔壁銅垂直方向上的導(dǎo)線直線邊界進(jìn)行歸類鑒別，得到若干組直線邊界；最后根據(jù)每類直線邊界函數(shù)計算得到整個孔的PCB層數(shù)、外層導(dǎo)線厚度、每條內(nèi)層導(dǎo)線的厚度的測量結(jié)果。本專利應(yīng)用于PCB內(nèi)部質(zhì)量檢測，并能明顯提高測量精度和效率。
【專利說明】—種基于直線檢測的PCB層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷電路板質(zhì)量檢測技術(shù)，具體涉及一種基于直線檢測的PCB(Printed Circuit Board, PCB)層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法,用于檢測印刷電路板內(nèi)部質(zhì)量。
【背景技術(shù)】
[0002]基于圖像處理技術(shù)的PCB產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法受到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)有的基于圖像處理技術(shù)的PCB質(zhì)量檢測主要集中在PCB表面元器件檢測與識別(宿鳴明.電路板元器件的檢測與識別[D].大連理工大學(xué)，2005;朱巖.基于機(jī)器視覺技術(shù)的電路檢測與實(shí)現(xiàn)[D].西北工業(yè)大學(xué)，2007)和PCB表面缺陷的檢測方面(鄭偉.圖像法檢測印刷電路板缺陷[D],西安理工大學(xué)，2002)。基于金相切片圖像的PCB內(nèi)部質(zhì)量檢測目前主要采用人工觀測方法，相關(guān)專利和研究報道很少。人工觀測方法效率低，觀測結(jié)果穩(wěn)定性差、精度得不到保證。
[0003]PCB層數(shù)及導(dǎo)線厚度是衡量PCB內(nèi)部質(zhì)量的重要參數(shù)。針對如圖1所示的輸入印刷電路板中某個孔的金相切片的二值圖像的位圖圖像，即PCB圖像，孔把PCB圖像的白色區(qū)域分成上下兩個單連通區(qū)域、內(nèi)外層導(dǎo)線圖像不分離的特征，提出一種基于金相切片二值圖像的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法(蔡延光，謝登洋，蔡顥，邢延.一種基于金相切片二值圖像的印刷電路板的測量方法:中國，201310461359.4[p].2013-10-08)，但是隨后我們發(fā)現(xiàn)存在著另一類與圖1所示這一類PCB存在較大差異的新的一類PCB。這一類PCB圖像如圖2所示，存在有別于圖1所示例的特征JWEPCB圖像的白色區(qū)域分成上下兩個區(qū)域，但上下兩個區(qū)域由于內(nèi)層導(dǎo)線不直接與孔壁銅直接相連，導(dǎo)致上下兩個區(qū)域均不是單連通域、內(nèi)外層導(dǎo)線圖像存在分離現(xiàn)象。
[0004]本專利是針對圖2所示例的一類PCB提出的一種提出基于直線檢測的層數(shù)及導(dǎo)線
厚度測量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種效率高，觀測結(jié)果穩(wěn)定性高、并能保證測量精度的基于直線檢測的PCB層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，包括以下步驟:
步驟1:輸入印刷電路板中某個孔的金相切片的二值圖像的位圖圖像Xtl，即PCB圖像，孔把PCB圖像的白色區(qū)域分成上下兩個非單連通區(qū)域，其中，水平方向?yàn)榭妆诜较?，白色代表?dǎo)線、黑色代表非導(dǎo)線；
步驟2:導(dǎo)線邊界提取:提取PCB圖像Xtl內(nèi)的導(dǎo)線邊界，得到包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像Xl ；
步驟3:對步驟2獲取的包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像X1進(jìn)行邊界的細(xì)化操作，得到一個像素線寬的包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像X4，具體步驟如下:步驟3.1:設(shè)定參與導(dǎo)線邊界細(xì)化運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素S，S為由O和I構(gòu)成的3X3結(jié)構(gòu)元
素；
步驟3.2:定義8方向的擊中擊不中變換結(jié)構(gòu)元素對，即結(jié)構(gòu)元素S的上、右上，右、右下、下、左下、左和左上八個方向上的子集和相應(yīng)的對稱集。
【權(quán)利要求】
1.一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:輸入印刷電路板中某個孔的金相切片的二值圖像的位圖圖像Xtl，即PCB圖像，孔把PCB圖像的白色區(qū)域分成上下兩個非單連通區(qū)域，其中，水平方向?yàn)榭妆诜较颍咨韺?dǎo)線、黑色代表非導(dǎo)線； 步驟2:導(dǎo)線邊界提取:提取PCB圖像Xtl內(nèi)的導(dǎo)線邊界，得到包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像Xl ； 步驟3:對步驟2獲取的包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像X1進(jìn)行邊界的細(xì)化操作，得到一個像素線寬的包含導(dǎo)線邊界信息的PCB圖像X4，具體步驟如下: 步驟3.1:設(shè)定參與導(dǎo)線邊界細(xì)化運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素S，S為由O和I構(gòu)成的3X3結(jié)構(gòu)元素； 步驟3.2:定義8方向的擊中擊不中變換結(jié)構(gòu)元素對，即結(jié)構(gòu)元素S的上、右上，右、右下、下、左下、左和左上八個方向上的子集和相應(yīng)的對稱集:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，其特征在于，所述步驟2的具體步驟如下: 步驟2.1:設(shè)定參與導(dǎo)線邊界提取運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素S，S為由O和I構(gòu)成的3X3結(jié)構(gòu)元素； 步驟2.2:對PCB圖像Xtl用結(jié)構(gòu)元素S進(jìn)行膨脹運(yùn)算，得到緩存圖像X2 ； 步驟2.3:對PCB圖像Xtl用結(jié)構(gòu)元素S進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，得到緩存圖像X3 ； 步驟2.4:對X2、X3進(jìn)行圖像差運(yùn)算，得到緩存圖像X1= X2_X3°
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，其特征在于，所述步驟4的具體操作步驟如下: 步驟4.1:以像素為單位讀取圖像的高度與寬度，分別記為高度H及寬度W，從像素(0,0)開始，對PCB圖像X4 自左向右、從上到下進(jìn)行Hough變換直線檢測；用向量(A，g)描述圖像上的任意一條直線區(qū)域，設(shè)定A的取值范圍為[0，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，其特征在于，所述步驟6的具體步驟如下: 步驟6.1:對而進(jìn)行排序，得到有序的垂直于X軸的導(dǎo)線邊界簇巧；步驟6.2:以劃為第一類，對于余下的焉，如果滿足A ;≤5，則繼續(xù)劃入第一類，否則判斷是否滿足if - 20，如果不滿足，A不做任何歸類，如果滿足Α20，則將當(dāng)前的^作為第二類的起始，且令
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于直線檢測的印刷電路板層數(shù)及導(dǎo)線厚度測量方法，其特征在于，所述步驟4.3中，K= ^ H。
【文檔編號】G06T5/50GK104021565SQ201410289894
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】蔡延光, 謝登洋, 蔡顥 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)