像去噪，去掉小面积区域；
[0080]S47、计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为0的连续空行数。
[0081] 进一步，所述步骤S5,其具体为：
[0082] 判断获得的连续空行数是否大于训练样本的连续空行数的最小值，若是，则判断 该1C元件焊点为正常焊点，反之判断该1C元件焊点为空焊焊点。
[0083] 结合一具体实施例对本发明作进一步说明。
[0084] 参照图1，一种1C元件焊点空焊检测方法，包括：
[0085]S1、从训练样本中获取1C焊点训练图片后，获取检测窗位置；步骤S1具体包括 S11 ~S13:
[0086]S11、从训练样本中获取1C焊点训练图片后，将其分解为R、G、B三个单通道图像， 进而将三个单通道图像分别进行水平投影后获得三条投影曲线；
[0087] S12、将G通道对应的投影曲线的波谷定位为1C元件焊点的边缘位置；
[0088]S13、将得到的1C元件焊点的边缘位置沿引脚向外25个像素高度区域作为检测 窗。
[0089]S2、将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换后，提取视觉上红色分量，进 而计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为〇的连续空行数；步骤S2具体包括S21~S24:
[0090]S21、将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，分别计算获得图像的色调 H、饱和度S、亮度V分量；具体包括步骤S211~S213 :
[0091]S211、将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，根据下式计算获得图像 的亮度V分量：
[0092]V=max(R,G,B)
[0093]S212、结合亮度V分量计算获得图像的饱和度S分量：
[0095] S213根据下式计算获得图像的色调H分量：
[0097] 其中，R、G、B分别表示图像的红、绿、蓝分量。
[0098]S22、根据预设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值，提取视觉上红色分量，其中，预 设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值分别为彡20或H彡340,S彡0. 8,V彡0. 8,如下 表1所示：
[0099] 表1视觉上红色分量的阈值
[0101]S23、利用数学形态学，计算提取得到的红色分量图像的各个连通域，进而进行图 像去噪，去掉小面积区域；这里，获得各个连通域后，噪声点的连通域将是面积极小的区域， 因此需要将面积小于一定阈值的区域去除实现去噪处理，即本步骤中的去掉小面积区域；
[0102] S24、计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为0的连续空行数。
[0103]S3、判断训练样本是否已训练完毕，若是则获取训练样本中连续空行数的最小值 和次小值，并对最小值赋予生存周期，否则返回执行步骤S1 ;获取训练样本中连续空行数 的最小值和次小值，并对最小值赋予生存周期的步骤，其具体为：获取训练样本中连续空 行数的最小值和次小值，有P(B)的概率用次小值代替最小值，其中P(B)为更新概率且0 <P(B) <P(A)，P(A)为训练样本的空焊概率。用次小值代替最小值是指进行替代赋值处 理，将用次小值作为连续空行数的最小值。
[0104]S4、采集待检测1C元件的焊点图片后，获取检测窗位置，进而提取获得检测窗内 的连续空行数；本步骤中获取检测窗位置以及提取获得检测窗内的连续空行数的方法与步 骤S1~S2相同，具体包括步骤S41~47 :
[0105]S41、采集待检测1C元件的焊点图片后，将其分解为R、G、B三个单通道图像，进而 将三个单通道图像分别进行水平投影后获得三条投影曲线；
[0106]S42、将G通道对应的投影曲线的波谷定位为1C元件焊点的边缘位置；
[0107]S43、将得到的1C元件焊点的边缘位置沿引脚向外25个像素高度区域作为检测 窗；
[0108]S44、将该图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，分别计算获得图像的色调H、饱 和度S、亮度V分量；HSV变换的方法与步骤S21相同，可参照前述描述；
[0109]S45、根据预设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值，提取视觉上红色分量；同样的， 预设的H、S、V的阈值与步骤S22相同，可参照前述描述以及表1的记载；
[0110]S46、利用数学形态学，计算提取得到的红色分量图像的各个连通域，进而进行图 像去噪，去掉小面积区域；
[0111]S47、计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为0的连续空行数。
[0112]S5、将获得的连续空行数与训练样本的连续空行数的最小值进行比对后获得1C 元件焊点的检测结果，具体为：判断获得的连续空行数是否大于训练样本的连续空行数的 最小值，若是，则判断该1C元件焊点为正常焊点，反之判断该1C元件焊点为空焊焊点。
[0113] 图2是一 1C元件的侧视图，图3是一 1C元件引脚的俯视示意图，图2和图3中的 A部分均表示焊点位置。这里需注意，图2中用圆形圈出焊点位置只是为了便于识别，并不 代表焊点为圆形。图3中附图标记1的黑色粗线条表示步骤S12中1C元件焊点的边缘位 置，附图标记2的方框表示本发明中的检测窗，检测窗的实际横向宽度可以根据实际情况 来设置。参照图2和图3,对于合格焊点的图片来说，在边缘位置处存在焊锡爬坡，因此边缘 位置处会显示偏蓝色，在色彩特征提取的过程中会被标记为非红色；相反，空焊焊点在边缘 位置处为平滑区域，会显示偏红色。因此对检测窗内的图像进行视觉红色分量提取后，合格 焊点的连续空行数会比较大，空焊焊点的连续空行数会比较小，因此可根据本方法进行空 焊检测。
[0114] 一个具体的实施例：训练阶段选择100个正常焊点进行训练，而后对采集到598个 测试焊点进行检测，包括554个正常焊点和44个空焊焊点，所有焊点都为86*16像素的RGB 图像。经测试，本方法误检率为1. 17%，漏检率为0. 51%，能够有效的保证较高的准确率。 通过选更多的训练样本，还可以进一步提高检测的准确率。通过采用本方法可以极大提高 1C元件焊点空焊检测的准确率，而且检测速度快，可以作为解决1C元件焊点检测难题的一 个方法。
[0115] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替 换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，包括： 51、 从训练样本中获取IC焊点训练图片后，获取检测窗位置； 52、 将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换后，提取视觉上红色分量，进而计 算检测窗内沿引脚向外方向像素均为O的连续空行数； 53、 判断训练样本是否已训练完毕，若是则获取训练样本中连续空行数的最小值和次 小值，并对最小值赋予生存周期，否则返回执行步骤Sl ; 54、 采集待检测IC元件的焊点图片后，获取检测窗位置，进而提取获得检测窗内的连 续空行数； 55、 将获得的连续空行数与训练样本的连续空行数的最小值进行比对后获得IC元件 焊点的检测结果。2. 根据权利要求1所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S1， 包括： 511、 从训练样本中获取IC焊点训练图片后，将其分解为R、G、B三个单通道图像，进而 将三个单通道图像分别进行水平投影后获得三条投影曲线； 512、 将G通道对应的投影曲线的波谷定位为IC元件焊点的边缘位置； 513、 将得到的IC元件焊点的边缘位置沿引脚向外25个像素高度区域作为检测窗。3. 根据权利要求1所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S2， 包括： 521、 将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，分别计算获得图像的色调H、饱 和度S、亮度V分量； 522、 根据预设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值，提取视觉上红色分量； 523、 利用数学形态学，计算提取得到的红色分量图像的各个连通域，进而进行图像去 噪，去掉小面积区域； 524、 计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为O的连续空行数。4. 根据权利要求3所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S21， 包括： 5211、 将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，根据下式计算获得图像的亮 度V分量： V = max (R, G, B) 5212、 结合亮度V分量计算获得图像的饱和度S分量：S213根据下式计算获得图像的色调H分量：其中，R、G、B分别表示图像的红、绿、蓝分量。5. 根据权利要求3所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S22 中所述预设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值分别为< 20或H彡340, S彡0. 8, V彡0. 8。6. 根据权利要求1所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S3中 所述获取训练样本中连续空行数的最小值和次小值，并对最小值赋予生存周期的步骤，其 具体为： 获取训练样本中连续空行数的最小值和次小值，有P (B)的概率用次小值代替最小值， 其中P(B)为更新概率且0 < P(B) < P(A)，P(A)为训练样本的空焊概率。7. 根据权利要求1所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S4， 包括： 541、 采集待检测IC元件的焊点图片后，将其分解为R、G、B三个单通道图像，进而将三 个单通道图像分别进行水平投影后获得三条投影曲线； 542、 将G通道对应的投影曲线的波谷定位为IC元件焊点的边缘位置； 543、 将得到的IC元件焊点的边缘位置沿引脚向外25个像素高度区域作为检测窗； 544、 将该图片位于检测窗内的图像进行HSV变换，分别计算获得图像的色调H、饱和度 S、亮度V分量； 545、 根据预设的色调H、饱和度S和亮度V的阈值，提取视觉上红色分量； 546、 利用数学形态学，计算提取得到的红色分量图像的各个连通域，进而进行图像去 噪，去掉小面积区域； 547、 计算检测窗内沿引脚向外方向像素均为0的连续空行数。8. 根据权利要求1所述的一种IC元件焊点空焊检测方法，其特征在于，所述步骤S5， 其具体为： 判断获得的连续空行数是否大于训练样本的连续空行数的最小值，若是，则判断该IC 元件焊点为正常焊点，反之判断该IC元件焊点为空焊焊点。
【专利摘要】本发明公开了一种IC元件焊点空焊检测方法，包括：从训练样本中获取IC焊点训练图片后，获取检测窗位置；将该训练图片位于检测窗内的图像进行HSV变换后，提取视觉上红色分量，计算检测窗内沿引脚向外方向的连续空行数；判断训练样本是否已训练完毕，若是则获取训练样本中连续空行数的最小值和次小值，并对最小值赋予生存周期；采集待检测IC元件的焊点图片后，获取检测窗位置，提取获得检测窗内的连续空行数；将获得的连续空行数与训练样本的连续空行数的最小值进行比对后获得IC元件焊点的检测结果。本方法检测速度快，而且准确率高，可以有效地检测出IC元件焊点的空焊缺陷，可广泛应用于IC元件焊点缺陷检测领域中。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN104899871
【申请号】CN201510253049
【发明人】蔡念, 叶倩, 林健发, 梁永辉, 王晗, 翁韶伟
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月15日