一种应用于板的检孔方法及检孔设备与流程

本发明涉及板检测技术领域，特别是涉及一种应用于板的检孔方法及检孔设备。

背景技术：

近年来，整个电路板行业都不景气，接单量下降，成本增高，生产效益降低。为了度过低迷期，各电路板厂家纷纷采取应对措施，其中，控制人员成本、提高设备效率成为主要的应对措施之一。

检孔机是一种用于检查印刷电路板成品板或钻孔板上的孔数、孔的品质(异型孔、塞孔等瑕疵)，并自动作出OK/NG判断，根据判断结果将电路板进行分选的仪器，检孔机作为一种面向电路板的专业检测仪器，同样面临着客户高效率检测的要求。

因此，如何提高检孔设备的检测效率，成为当前本领域技术人员需要考虑及解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用于板的检孔方法及检孔设备，基于图像特征提取、特征拼接及图像检测，实现了可同时检测多块板，使检测效率提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于板的检孔方法，包括：

以背光源照射横向并列放置的N个板，扫描获得所述N个板的透光图像，N为大于零的正整数；

从获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，并基于图像特征拼接的方法，将提取的图像特征进行拼接；

从拼接后的图像中获取孔特征数据，并结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据；

根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。

可选地，N为6，横向并列放置6块板。

可选地，在扫描所述N个板的透光图像的同时，从获得的图像中提取所述N个板的轮廓特征及孔特征。

可选地，还包括：对拼接后的图像进行存储及显示。

可选地，在扫描获得所述N个板的透光图像之前，还包括：

载入标准档，根据标准档建立时空环数据结构；

所述根据标准档及对应于每一板的孔特征数据对所述N个板分别进行判别，包括：

采用所述时空环数据结构对板的孔特征数据进行比对检测，包括对板的孔配准检测和槽孔毛刺检测，根据检测结果对板进行判别。

一种应用于板的检孔设备，包括：

机架；

设置在所述机架上的N个平行并列的传送带，N为大于零的正整数；

扫描机构，包括设置在所述传送带下方的条形光源，以及设置在所述传送带上方的、与所述条形光源相对设置的用于扫描获得N个板的透光图像的图像传感器；

与所述传送带、所述扫描机构相连的控制主机，所述控制主机包括处理器，所述处理器用于从扫描获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，基于图像特征拼接的方法将提取的图像特征进行拼接，并从拼接后的图像中获取孔特征数据，结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据，并根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。

可选地，还包括设置在所述传送带末端的分拣机构，所述分拣机构包括N组横向排列的传送滚轴，N组所述传送滚轴分别与N个所述传送带对应。

可选地，所述分拣机构还包括与所述传送滚轴连接的、可升降的分拣平台；

所述设备还包括与所述分拣机构连接的承接台。

可选地，还包括设置在所述分拣平台与所述传送滚轴连接处的用于感应传送的板是否到达的感应器。

可选地，包括双排所述感应器。

由上述技术方案可以看出，本发明所提供的应用于板的检孔方法，包括：以背光源照射横向并列放置的N个板，扫描获得所述N个板的透光图像，N为大于零的正整数；从获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，并基于图像特征拼接的方法，将提取的图像特征进行拼接；从拼接后的图像中获取孔特征数据，并结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据；根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别，判别每一块板的孔是否合格，从而实现可同时检测多块板，检测效率提高。

本发明所提供的应用于板的检孔设备，包括机架、设置在机架上的N个平行并列的传送带，以及扫描机构和控制主机；所述扫描机构包括设置在传送带下方的条形光源，以及设置在传送带上方的用于扫描获得N个板的透光图像的图像传感器；所述控制主机包括处理器，处理器用于从扫描获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，基于图像特征拼接的方法将提取的图像特征进行拼接，并从拼接后的图像中获取孔特征数据，结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据，并根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。本发明所提供的应用于板的检孔设备，基于图像特征提取、特征拼接及图像，实现了可同时检测多块板，使检测效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于板的检孔方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于板的检孔设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明实施例提供的一种应用于板的检孔方法的流程图，本实施例应用于板的检孔方法，应用于对带有孔的板进行检测，检测板孔是否满足标准要求，包括孔位、孔的品质是否满足标准要求，可应用于印刷电路板、覆铜板或钻孔板等检测。

下面以应用于电路板为例，对本发明应用于板的检孔方法详细描述，包括步骤：

S10：以背光源照射横向并列放置的N个板，扫描获得所述N个板的透光图像，N为大于零的正整数；

以背光源照射横向并列放置的N个电路板，光照射到电路板上，电路板上有孔的位置有光透过，在采集的透光图像中可显示出，无孔的地方则显暗色。

在本发明检孔方法的一种具体实施例中，可选择N为6，并列放置6块待检测板。

S11：从获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，并基于图像特征拼接的方法，将提取的图像特征进行拼接；

对于扫描获得的电路板的透光图像，可先进行二值化处理，然后从图像中提取电路板的图像特征，包括轮廓特征及孔特征。然后基于图像特征拼接的方法，将图像特征进行拼接。

对拼接后的图像可进行存储及显示。本实施例中，将提取的图像特征及拼接后的图像进行存储，可避免存储图像占用过多的内存空间。

本实施例所述检孔方法中，优选的，在扫描所述N个板的透光图像的同时，从扫描获得的图像中提取N个板的轮廓特征及孔特征，即扫描N个板的透光图像与提取板的图像特征同时进行，可以节约扫描时间，提高检测效率。

S12：从拼接后的图像中获取孔特征数据，并结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据；

从拼接后的图像中获取孔特征数据，孔特征数据包括孔的中心坐标、孔径、面积等信息数据，孔包括电路板上的槽孔及圆孔。根据各电路板的轮廓特征，区分出每一电路板的边界，并根据每一电路板的边界区分出对应于每一电路板的孔特征数据。

S13：根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。

根据各电路板的孔特征数据，分别对各电路板的孔定位检测，与标准档进行比对，对各电路板分别进行判别，包括孔位配准、孔大小检测、毛刺检测、多孔少孔检测，以判别各电路板是否合格。

由以上内容可以看出，本实施例应用于板的检孔方法，以背光源照射横向并列放置的N个板，扫描获得所述N个板的透光图像；从获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，并基于图像特征拼接的方法，将提取的图像特征进行拼接；从拼接后的图像中获取孔特征数据，并结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据；根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别，从而实现可同时检测多块板，对板的检测效率提高。

本实施例所述检孔方法中，在检测前，在扫描获得所述N个板的透光图像之前，还包括：载入标准档。

其中，载入标准档可通过调用生产的板所用原始档，将原始档作为标准档使用；或者，可选择一块板作为标准版，扫描标准板，从而制作出标准档并对资料进行存储。若应用于电路板检测，则可调用生产电路板所用的原始档，将其原始档作为标准档使用，或者选择一块电路板作为标准版，制作出标准档使用。

进一步优选的，可根据标准档建立时空环数据结构，具体为：基于标准档中的标准对象建立第一坐标信息，根据第一坐标信息建立时空环数据结构，该时空环数据结构包含有复数个标准点的点集，复数个所述标准点均具有相对应的第一距离和第一角度，使得所述时空环数据结构应用在对采集图像进行检测时，执行预置检测步骤进行基于所述第一距离和所述第一角度的比对；其中，所述第一距离为距离所述第一坐标信息的原点距离，所述第一角度为所述标准点到所述第一坐标信息的原点间的距离段与所述第一坐标信息的正向X坐标轴形成的二维夹角。

在应用于电路板的检测中，该建立的时空环数据中包含的标准点对应于电路板上的孔。

相应的，在步骤S13：根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别，具体包括：

采用所述时空环数据结构对板的孔特征数据进行比对检测，包括对板的孔配准检测和槽孔毛刺检测，根据检测结果对板进行判别。

本实施例检孔方法中通过根据标准档建立时空环数据结构，将时空环数据结构应用于对电路板图像中孔特征的检测，当对检测精度具有较高要求或者对检测图像分辨率具有较高要求时，通过该方法可减小计算量，降低耗费时间，提高检测效率。

相应的，本发明实施例还提供一种应用于板的检孔设备，请参考图2，该检孔设备包括：

机架1；

设置在所述机架上的N个平行并列的传送带2，N为大于零的正整数；

扫描机构3，包括设置在所述传送带下方的条形光源，以及设置在所述传送带上方的、与所述条形光源相对设置的用于扫描获得N个板的透光图像的图像传感器30；

与所述传送带2、所述扫描机构3相连的控制主机，所述控制主机包括处理器，所述处理器用于从扫描获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，基于图像特征拼接的方法将提取的图像特征进行拼接，并从拼接后的图像中获取孔特征数据，结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据，并根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。

本实施例应用于板的检孔设备，应用于对带有孔的板进行检测，检测板孔是否满足标准要求，包括孔位、孔的品质是否满足标准要求，可应用于印刷电路板、覆铜板或钻孔板等检测。

本实施例检孔设备包括机架1、设置在机架上的N个平行并列的传送带2，以及扫描机构和控制主机。该检孔设备可同时检测N个板，通过传送带将N个板传送至扫描机构处，条形光源向并列的N个板照射光，图像传感器扫描获得N个板的透光图像；所述控制主机包括处理器，处理器用于从扫描获得的图像中提取板的轮廓特征及孔特征，基于图像特征拼接的方法将提取的图像特征进行拼接，并从拼接后的图像中获取孔特征数据，结合轮廓特征区分出每一板体以及对应于每一板体的孔特征数据，并根据标准档及对应于每一板体的孔特征数据对所述N个板分别进行判别。因此，本实施例应用于板的检孔设备，基于图像特征提取、特征拼接及图像检测，可实现同时检测多块板，使检测效率提高。

本实施例中，条形光源为LED条形光源，LED光源使用寿命长并保证了检测的稳定性。在设备下部机箱内设置有电源控制板，与控制主机相连，该LED条形光源可调并受控于控制主机。

图像传感器30与条形光源相对设置。所述图像传感器可为接触式图像传感器，该图像传感器30设置有调焦电机，用于调节图像传感器的测量焦距。所述图像传感器30可采用高分辨率的接触式图像传感器。

在机架上设置有N个平行并列的传送带2，在一种具体实施例中可设置6条平行并列的传送带，可同时检测6块板。所述检孔设备还包括与传送带2相连的驱动电机，用于驱动传送带传送。

所述检孔设备还包括设置在所述传送带2末端的分拣机构4，所述分拣机构包括N组横向排列的传送滚轴40，N组所述传送滚轴40分别与N个所述传送带2对应。

所述分拣机构还包括与所述传送滚轴40连接的、可升降的分拣平台41，所述检孔设备还包括与所述分拣机构连接的承接台5。

本实施例检孔设备，控制主机设置在机架1机箱内，控制主机包括处理器、运动控制卡及驱动电机，处理器根据对各板体的判别结果发出指令，运动控制卡根据指令，通过驱动电机控制分拣机构的各传送滚轴以及分拣台动作，以对传送的板进行分拣。

待分拣的板并列放置在传送带2上，被传送带2传送到扫描结构3处，图像传感器30采集板的透过图像，处理器对图像作处理并分别对各板进行判别，判别各板是否合格，作出OK/NG判断。板被传送带传送到分拣机构，控制主机根据判别结果控制分拣机构动作，对各板进行分拣，将分拣后的板输送至承接台进行对应收料。

所述检孔设备还包括设置在所述分拣平台41与所述传送滚轴连接处的、用于感应传送的板是否到达的感应器。当传送的板到达传送滚轴，被分拣后要送到分拣平台，通过感应器感应板是否到达，来控制分拣平台的升降。

优选的，包括双排感应器，这样当其中一排感应器出现故障时，通过另一排感应器能够正常感应板是否到达，以正常控制分拣平台升降。

所述检孔设备还包括与控制主机相连的显示器6，以及用于放置显示器的显示支架。显示器可放置在机架上方，操作人员可通过显示器观察各板的图像，以进行相应控制。

本实施例所述应用于板的检孔设备，整体实现多通道的检测过程，可同时检测多块板，提高了检测效率，可满足小板高效率检测，且设备采用模块化数控系统，可实现各种特殊功能以满足不同用户需求。

以上对本发明所提供的一种应用于板的检孔方法及检孔设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。