电路板焊接异常的标识方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及电路板检测的技术领域，尤其是涉及一种电路板焊接异常的标识方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.在电路板的生产过程中，常会出现电路板上器件的错焊、漏焊等问题。若单纯依靠人工进行错漏检查，效率低，准确性差，甚至可能会造成项目延期等一系列不良后果。
3.当前往往通过图像采集方式对电路板进行识别，进而检测电路板器件的错漏焊接的情况，但此种检测方式存在较大的误差，无法保证电路板生产的可靠性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电路板焊接异常的标识方法、装置和电子设备，解决了电路板错漏焊接检测不准的技术问题。
5.第一方面，实施例提供一种电路板焊接异常的标识方法，所述方法包括：
6.获取待测电路板的电路板图像，并识别所述电路板图像中的尺寸标识和器件边框，其中，所述尺寸标识用于表征待测电路板的尺寸，每个所述器件边框内用于焊接相应器件；
7.根据所述尺寸标识、焊接器件和所述器件边框，生成所述待测电路板对应的待测号位图；
8.基于所述待测号位图与所述待测电路板对应的理想号位图的比对结果，标识所述电路板图像中的焊接异常。
9.在可选的实施方式中，获取待测电路板的电路板图像，并识别所述电路板图像中的尺寸标识和器件边框的步骤，包括：
10.通过预设精度采集设备获取待测电路板的电路板图像；
11.对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型；
12.通过所述预训练检测模型，对所述电路板图像中的尺寸标识、焊接器件和器件边框进行识别。
13.在可选的实施方式中，在对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型的步骤之前，所述方法还包括：
14.对所述电路板图像进行图像质量评估；
15.若评估通过，则对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型；
16.若评估未通过，则重新通过预设精度采集设备获取电路板图像，或者，先对评估未通过的电路板图像进行校正，再对所述电路板图像进行图像质量评估。
17.在可选的实施方式中，根据所述尺寸标识、焊接器件和所述器件边框，生成所述待测电路板对应的待测号位图的步骤，包括：
18.基于所述尺寸标识建立一个空白号位图；
19.根据所述空白号位图、焊接器件和每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
20.在可选的实施方式中，根据所述空白号位图、焊接器件和每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，生成所述待测电路板对应的待测号位图的步骤，包括：
21.通过所述电路板图像的尺寸和所述待测电路板对应的尺寸标识的比例关系，以及每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，确定每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置；
22.基于所述空白号位图、每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置，以及每个所述器件边框对应的焊接器件，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
23.在可选的实施方式中，基于所述待测号位图与所述待测电路板对应的理想号位图的比对结果，标识所述电路板图像中的焊接异常的步骤，包括：
24.基于所述待测号位图和所述待测电路板对应的理想号位图，将每个焊接器件进行比对，对比对结果不一致的焊接器件所在器件边框进行标识，得到标识集合；
25.将所述标识集合与所述电路板图像进行图层叠加，确定所述电路板图像中异常的焊接器件。
26.在可选的实施方式中，将所述标识集合与所述电路板图像进行图层叠加，确定所述电路板图像中异常的焊接器件的步骤，包括：
27.将所述标识集合所在图层叠加到所述电路板图像上，通过所述标识集合中的异常器件边框，检测出所述电路板图像中异常的焊接器件。
28.第二方面，实施例提供一种电路板焊接异常的标识装置，所述装置包括：
29.识别模块，获取待测电路板的电路板图像，并识别所述电路板图像中的尺寸标识和器件边框，其中，所述尺寸标识用于表征待测电路板的尺寸，每个所述器件边框内用于焊接相应器件；
30.生成模块，根据所述尺寸标识、焊接器件和所述器件边框，生成所述待测电路板对应的待测号位图；
31.标识模块，基于所述待测号位图与所述待测电路板对应的理想号位图的比对结果，标识所述电路板图像中的焊接异常。
32.第三方面，实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
33.第四方面，实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
34.本发明实施例提供的一种电路板焊接异常的标识方法、装置和电子设备，通过电路板图像能够识别出待测电路板中印刻的尺寸标识和器件边框，再基于该尺寸标识、器件边框以及每个器件边框中的焊接器件，生成该待测电路板对应的待测号位图，将待测号位图与待测电路板对应的理想号位图进行比对，根据号位图特性，能够明确获知每个焊接器件的设置位置、型号参数和设置朝向，因此能够清晰比对出当前待测电路板的待测号位图
与理想号位图中每个焊接器件的差异，进而在电路板图像中进行标识，以便能够清楚获知当前待测电路板中的焊接器件异常，检测准确度较高。
35.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
36.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
38.图1为本发明实施例提供的一种电路板焊接异常的标识方法流程图；
39.图2为本发明实施例提供的一种待测电路板的电路板图像示意图；
40.图3为本发明实施例提供的一种叠加标识结合的电路板图像示意图；
41.图4为本发明实施例提供的一种待测电路板的号位图；
42.图5为本发明实施例提供的一种电路板焊接异常的标识装置的功能模块图；
43.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的硬件架构示意图。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
45.当前一般通过图像检测识别电路板的器件错漏焊，但经发明人研究发现，由于实际应用过程中，采集环境、采集光线和采集角度的差异性，此种检测方式存在较大的误差。
46.基于此，本发明实施例提供的一种电路板焊接异常的标识方法、装置和电子设备，解决了电路板错漏焊接检测不准的技术问题。
47.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电路板焊接异常的标识方法进行详细介绍，该方法可应用于控制器、上位机和服务器等智能控制设备中。
48.图1为本发明实施例提供的一种电路板焊接异常的标识方法流程图。
49.如图1所示，该方法包括以下步骤：
50.步骤s102，获取待测电路板的电路板图像，并识别电路板图像中的尺寸标识和器件边框。
51.其中，尺寸标识用于表征待测电路板的尺寸，每个器件边框内用于焊接相应器件；需要说明的是，每个电路板的基板上均印刷或刻蚀有尺寸标识和器件边框，并与器件边框中焊接相应的器件，以实现电路板的生产；每个待测电路板即可理解为进行器件焊接后的电路板。
52.步骤s104，根据尺寸标识、焊接器件和器件边框，生成待测电路板对应的待测号位
图。
53.其中，号位图为一种对电路板中各焊接器件的布设位置、朝向和型号进行标准化框定的示意图，该号位图用于明确当前电路板中全部焊接器件的设置位置、设置方向以及每个器件的型号参数，可如图4所示。
54.步骤s106，基于待测号位图与待测电路板对应的理想号位图的比对结果，标识电路板图像中的焊接异常。
55.其中，每个电路板初始均对应有电路板设计图、原理图和号位图，将该电路板是初始号位图作为理想号位图。
56.在实际应用的优选实施例中，通过电路板图像能够识别出待测电路板中印刻的尺寸标识和器件边框，再基于该尺寸标识、器件边框以及每个器件边框中的焊接器件，生成该待测电路板对应的待测号位图，将待测号位图与待测电路板对应的理想号位图进行比对，根据号位图特性，能够明确获知每个焊接器件的设置位置、型号参数和设置朝向，因此能够清晰比对出当前待测电路板的待测号位图与理想号位图中每个焊接器件的差异，进而在电路板图像中进行标识，以便能够清楚获知当前待测电路板中的焊接器件异常，检测准确度较高。
57.在一些实施例中，可通过以下方式获取精度较高的电路板图像，并得到更加准确的电路板图像中的尺寸标识和器件边框识别结果；示例性地，上述实施例中的步骤s102，包括：
58.步骤1.1)，通过预设精度采集设备获取待测电路板的电路板图像。
59.需要说明的是，为了进一步保证本技术待测电路板的检测精度，电路板图像的采集设备的采集精度需要满足预设精度的要求，如可利用高清摄像头对电路板的图像进行采集；此外，还可对采集设备的采集角度进行设置，可包括固定或预设几个角度实现电路板图像获取，以保证后续电路板图像的图像质量。
60.步骤1.2)，对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型。
61.可以理解的是，在步骤1.1)的基础上，电路板图像的精确采集，还需要对电路板图像进行预处理，以进一步提高图像检测可靠性。除对电路板图像进行锐化处理，还可包括对该图像进行其他预处理操作，包括灰度值计算、对比度增强等等。
62.步骤1.3)，通过所述预训练检测模型，对所述电路板图像中的尺寸标识、焊接器件和器件边框进行识别。
63.其中，该预训练检测模型可通过深度学习技术识别出电路板图像中的符号，如尺寸标识和器件边框，还可识别出每个器件边框中的焊接器件的型号类别。
64.在一些实施例中，尺寸标识包括标识点和尺寸字符串，尺寸字符串包括待测电路板的长度和宽度，标识点用于确定该待测电路板的边界，可设置在距离待测电路板每个顶角预设距离处，如图2所示；需要说明的是，由于电路板图像中的各个焊接器件上可能也包括器件型号参数字符串，一般来说，可通过识别与标识点的距离小于距离阈值的尺寸字符串，以与器件型号参数字符串进行区分，确定待测电路板的尺寸；作为另一种可选的实施例，可通过在待测电路板印刻生产过程中，通过设置尺寸字符串和器件型号参数字符串的不同颜色，以保证在电路板图像识别过程中，将两者进行有效区分。此外，每个焊接器件的所在位置均印刻有器件边框，可依据该器件边框实现各个器件的焊接。
65.在一些实施例中，为了进一步保证后续对待测电路板对应的电路板图像检测的准确性，在步骤1.2)之前，作为一种示例，上述方法还包括：
66.步骤2.1)，对所述电路板图像进行图像质量评估。
67.其中，可在输入检测模型进行后续图像识别步骤之前，对前期采集的电路板图像的质量进行判别，以保证后续步骤的可靠性。
68.步骤2.2)，若评估通过，则执行步骤1.2)。
69.步骤2.3)，若评估未通过，则重新通过预设精度采集设备获取电路板图像，或者，先对评估未通过的电路板图像进行校正，再执行步骤1.2)。
70.其中，若当前采集的电路板图像质量不符合要求，则可能由于采集设备由于环境、光线、角度等采集误差，导致的图像质量不符合。此时，可对采集设备的采集参数进行调整，如调整采集角度或采集设备精度等等，再重新对电路板图像进行采集；或者，在不便于重新采集或更注重检测效率的情况下，可通过对当前质量不符合要求的电路板图像进行校正，以解决其可能存在的畸变等问题，进而使得图像质量符合要求。
71.在一些实施例中，可通过电路板图像中识别出的对待测电路板对应的尺寸标识、焊接器件和器件边框，生成待测电路板对应的号位图，基于号位图的特性能够清楚获知各焊接器件是否异常，以便实现该待测电路板错漏焊的异常检测；前述实施例中的步骤s104，可包括：
72.步骤3.1)，基于所述尺寸标识建立一个空白号位图。
73.其中，该空白号位图依据待测电路板对应的尺寸标识进行建立，因而可知，该建立的空白号位图与待测电路板以及其理想号位图的尺寸相一致。
74.步骤3.2)，根据所述空白号位图、焊接器件和每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
75.示例性地，首先，通过所述电路板图像的尺寸和所述待测电路板对应的尺寸标识的比例关系，以及每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，确定每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置；
76.其中，需要说明的是，依据电路板图像的尺寸和待测电路板对应的尺寸标识之间的比例关系，能够获知当前电路板图像与实际待测电路板的尺寸之间的比例关系，再结合电路板图像中每个器件边框与待测电路板某个预设顶角或某个标识点的距离长度，以确定出每个器件边框在空白号位图中对应的位置。
77.其次，再基于所述空白号位图、每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置，以及每个所述器件边框对应的焊接器件，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
78.可以理解的是，预训练检测模型能够获知每个器件边框中的焊接器件的型号和类型，故而当确定每个器件边框在空白号位图中所在位置后，也可将相应焊接器件的位置进行确定，进而生成与待测电路板对应的待测号位图。
79.在一些实施例中，可将通过将号位图间的清晰比对结果，即焊接器件的异常，直接标识于电路板图像上，以便于用户直接根据该图像即可获知焊接异常的器件，便于后续对电路板的维护和调整效率提升；示例性地，前述实施例的步骤s106，可通过以下步骤实现，包括：
80.步骤4.1)，基于所述待测号位图和所述待测电路板对应的理想号位图，将每个焊接器件进行比对，对比对结果不一致的焊接器件所在器件边框进行标识，得到标识集合。
81.其中，可通过计算机开源视觉库opencv和计算机编程语言python相结合编写的功能模块实现待测号位图与理想号位图之间的比对；由于号位图特性，能够知晓电路板上每个焊接器件的位置、朝向以及型号，故而若待测号位图出现特定位置无目标型号器件的漏焊情况，特定位置出现非目标型号器件的错焊情况，特定位置出现目标型号器件呈正确朝向焊接情况等等，均能够清楚识别，保证检测的可靠性。若检测到某器件出现异常情况，则可对该器件的器件边框进行标识，如，可对该异常焊接器件所在的器件边框进行加粗标识等等。在实际应用过程中，待测电路板的焊接器件也许会出现多个异常的情况，可将每个异常焊接器件所在的器件边框标识集中于同一图层中，生成标识集合，可以理解的是，此时的标识集合所在图层仅包括每个异常焊接器件所在的器件边框标识，而并不包含电路板异常焊接器件也不包括其他正常边框以及此类正常边框中对应的焊接器件。
82.步骤4.2)，将所述标识集合与所述电路板图像进行图层叠加，确定所述电路板图像中异常的焊接器件。
83.作为一种实施例，首先，将电路板图像按照尺寸标识进行比例缩放，以使缩放后的电路板图像与号位图以及待测电路板的尺寸相一致，以避免后续叠加步骤出现检测误差；需要说明的是，由于前述实施例中获取的采集精度和图像质量均较高的电路板图像，此步骤的缩放并不会出现畸变等图像异常。即在前述图像质量评估的步骤中，可将电路板图像在比例缩放后不会出现畸变等图像异常，作为一项图像质量评估的指标。
84.其次，将所述标识集合所在图层叠加到所述电路板图像上，通过所述标识集合中的异常器件边框，检测出所述电路板图像中异常的焊接器件。
85.其中，可通过调节标识集合所在图层的透明度，使得该图层的背景在叠加到电路板图像时，不会遮挡该电路板中的器件，仅将异常焊接器件所在的器件边框标识呈现到电路板图像中，以直观地体现异常焊接器件，如图3所示。
86.本发明实施例在前期预先依赖于大量的电路板测试数据，依据ai深度学习技术，训练出检测模型，使之可以精确的识别出器件类型、尺寸标识和器件边框，将电路板图像转为号位图，然后再将此号位图与项目提供的理想号位图进行比对，以检测出不同的器件边框标识并标注在照片上，经过充足的训练后其检查结果准确性能提高到99％以上。
87.如图5所示，本发明实施例还提供一种电路板焊接异常的标识装置200，所述装置包括：
88.识别模块201，获取待测电路板的电路板图像，并识别所述电路板图像中的尺寸标识和器件边框，其中，所述尺寸标识用于表征待测电路板的尺寸，每个所述器件边框内用于焊接相应器件；
89.生成模块202，根据所述尺寸标识、焊接器件和所述器件边框，生成所述待测电路板对应的待测号位图；
90.标识模块203，基于所述待测号位图与所述待测电路板对应的理想号位图的比对结果，标识所述电路板图像中的焊接异常。
91.在一些实施例中，识别模块201，还具体用于，通过预设精度采集设备获取待测电路板的电路板图像；对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型；通过所述预
训练检测模型，对所述电路板图像中的尺寸标识、焊接器件和器件边框进行识别。
92.在一些实施例中，识别模块201，还具体用于，对所述电路板图像进行图像质量评估；若评估通过，则对所述电路板图像进行锐化处理，并输入预训练检测模型；若评估未通过，则重新通过预设精度采集设备获取电路板图像，或者，先对评估未通过的电路板图像进行校正，再对所述电路板图像进行图像质量评估。
93.在一些实施例中，生成模块202，还具体用于，基于所述尺寸标识建立一个空白号位图；根据所述空白号位图、焊接器件和每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
94.在一些实施例中，生成模块202，还具体用于，通过所述电路板图像的尺寸和所述待测电路板对应的尺寸标识的比例关系，以及每个所述器件边框在所述电路板图像的位置，确定每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置；基于所述空白号位图、每个所述器件边框在所述待测电路板对应的待测号位图中的所在位置，以及每个所述器件边框对应的焊接器件，生成所述待测电路板对应的待测号位图。
95.在一些实施例中，标识模块203，还具体用于，基于所述待测号位图和所述待测电路板对应的理想号位图，将每个焊接器件进行比对，对比对结果不一致的焊接器件所在器件边框进行标识，得到标识集合；将所述标识集合与所述电路板图像进行图层叠加，确定所述电路板图像中异常的焊接器件。
96.在一些实施例中，标识模块203，还具体用于，将所述标识集合所在图层叠加到所述电路板图像上，通过所述标识集合中的异常器件边框，检测出所述电路板图像中异常的焊接器件。
97.图6为本发明实施例提供的电子设备300的硬件架构示意图。参见图6所示，该电子设备300包括：机器可读存储介质301和处理器302，还可以包括非易失性存储介质303、通信接口304和总线305；其中，机器可读存储介质301、处理器302、非易失性存储介质303和通信接口304通过总线305完成相互间的通信。处理器302通过读取并执行机器可读存储介质301中电路板焊接异常的标识的机器可执行指令，可执行上文实施例描述电路板焊接异常的标识方法。
98.本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：ram(radom access memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
99.非易失性介质可以是非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的非易失性存储介质，或者它们的组合。
100.可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。
101.本发明实施例所提供计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序代码被执行时可实现上述任一实施例所述的电路板焊接异常的标识方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
102.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统
和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
103.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
104.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
105.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。