(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211276411.4 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 元能微电子科技 南通有限公司 地址 226000 江苏省南 通市开发区驰程路 66号 (72)发明人 王世贤　戴军　 (74)专利代理 机构 广州海藻专利代理事务所 (普通合伙) 44386 专利代理师 郑凤姣 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/30(2006.01) (54)发明名称 用于PCB板智能焊 接的异常缺陷检测方法 (57)摘要 本发明涉及数据处理技术领域， 具体涉及用 于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 包括： 采 集PCB板图像以及模板图像， 获取限定区域二值 图像， 获取PCB板图像 限定区域像素点的梯度幅 值， 进一步筛选得到边缘点， 获取PCB板图像与模 板图像中每个边缘点的归一化值， 得到PCB板边 缘归一化图像与模板边缘归一化图像， 进一步得 到PCB板边缘归一化图像中每个边缘点的归一化 互相关值。 获取PCB板边缘归一化图像与模板边 缘归一化图像中每个元器件的特征向量， 计算 PCB板边缘归一化图像中每个元器件的偏移指 标， 结合归一化互相关值与偏移指标获取匹配 率， 进行PCB板合格性识别。 本发明计算量小， 方 法简单高效， 排除了PCB背景板以及光照的干扰， 识别结果更加准确。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 115359047 A 2022.11.18 CN 115359047 A 1.用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： S1:采集PCB板图像以及模板图像； 根据模板图像获取限定区域 二值图像； S2:对PCB板图像进行边缘特征提取操作， 获得PCB板边缘归一化图像以及PCB板边缘归 一化图像中每 个元器件的特 征向量， 包括： 根据限定区域二值图像获取PCB板图像的限定检测区域， 获取限定检测区域中每个像 素点的梯度幅值， 将梯度幅值大于第一预设阈值的像素点作为 边缘点； 获取PCB板图像中所有边缘点的最大灰度值与最小灰度值， 根据PCB板图像中所有边缘 点的最大灰度值与最小灰度值获取归一化上限值以及归一化下限值； 根据归一化上限值、 归一化下限值以及P CB板图像中每个边缘点的灰度值， 获取PCB板图像中每个边缘点的归一 化值； 根据PCB板图像中所有边 缘点的归一 化值得到PCB板边 缘归一化图像； 根据限定区域二值图像获取PCB板边缘归一化图像中每个元器件所在的区域， 根据每 个元器件所在的区域 获取每个元器件的质心； 计算每个元器件所在的区域内所有像素点的 灰度值的标准差作为每个元器件的标准差； 将每个元器件的质心与标准差组成的向量作为 每个元器件的特 征向量； S3:对模板图像进行边缘特征提取操作， 获得模板边缘归一化图像以及模板边缘归一 化图像中每 个元器件的特 征向量； S4:根据PCB板边缘归一化 图像中每个边缘点的灰度值以及模板边缘归一化图像中每 个像素点的灰度值， 获取PCB板边缘归一化图像中每个边缘点的归一化互相关值； 获取PCB 板边缘归一化图像中每个元器件的特征向量与模板边缘归一化图像中对应的元器件的特 征向量的欧式距离， 作为PCB板边缘归一化图像中每个元器件的偏移指标； 根据PCB板边缘 归一化图像中所有边缘点的归一化互相关值以及P CB板边缘归一化图像中所有 元器件的偏 移指标获取匹配率， 根据匹配率以及第二预设阈值识别PCB板的合格性。 2.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据模板图像获取限定区域 二值图像包括： 对模板图像进行阈值分割得到二值图像， 对二值图像进行形态学膨胀操作 得到限定区 域二值图像。 3.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据限定区域 二值图像获取PCB板图像的限定检测区域包括： 将限定区域二值 图像作为PCB板图像的遮罩， 将所述遮罩与PCB板图像相乘， 得到的结 果中灰度值不为0的像素点为限定检测区域的像素点， 所有灰度值不为0的像素点构成PCB 板图像的限定检测区域。 4.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据PCB板图像中所有边缘点的最大灰度值与最小 灰度值获取归一化上限值以及 归一化下 限值包括： 将归一化上限值设为1； 将PCB板图像 中所有边缘点的最小灰度值与最大灰度值的比值 作为归一 化下限值。 5.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 归一化值的表达式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115359047 A 2其中， 为PCB板图像中第 个边缘点的归一化值； 为PCB板图像中第 个边缘 点的灰度值； 为归一化上限值； 为归一化下限值； 为PCB板图像中的边缘 点中最大的灰度值； 为PCB板图像中的边 缘点中最小的灰度值。 6.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据PCB板图像中所有边 缘点的归一 化值得到PCB板边 缘归一化图像包括： 将PCB板图像中所有边缘点的灰度值设置为所述边缘点的归一化值， 将其余像素点的 灰度值设置为0， 得到PCB板边 缘归一化图像。 7.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 归一化互相关值的表达式为： 其中 为PCB板边缘归一化图像边缘点 的归一化互相关值； 为模 板边缘归一化图像中像素点 的像素值； 为PCB板边缘归一化图像 中像素点 的灰度值； 为模板边缘归一化图像中像素点 的局部范围内 所有像素点的灰度值的均值； 为PCB板边缘归一化图像中边缘点 的局部范围内所 有像素点的灰度值的均值。 8.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 匹配率的表达式为： 其中 为PCB板边缘归一化图像的匹配率； 为自然常数； 为PCB板边缘归一化图像中 第 个元器件的偏移指标； 为PCB板边缘归一化图像中元器件的个数； 为PCB板边缘 归一化图像中第 个边缘点的归一化互相关值； 为PCB板边缘归一化图像中边缘点的个 数。 9.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据匹配率以及第二预设阈值识别PCB板的合格性包括： 当匹配率大于第二预设阈值时， PCB板合格， 当匹配了小于等于第二预设阈值时， PCB板 质量不合格。 10.根据权利要求1所述的用于PCB板智能焊接的异常缺陷检测方法， 其特征在于， 所述 根据限定区域 二值图像获取PCB板边 缘归一化图像中每 个元器件所在的区域包括： 将限定区域二值图像作为PCB板边缘归一化图像的遮罩， 获取限定区域二值图像中每权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115359047 A 3