通用化的PCB金手指缺陷检测方法、系统、设备及介质与流程

专利2026-09-23  2


本发明涉及工业机器视觉检测,具体的,本发明应用于pcb金手指缺陷检测领域,特别是涉及一种通用化的pcb金手指缺陷检测方法、系统、设备及介质。


背景技术:

1、印制电路板(printed circuit board, pcb)作为现代电子设备中不可或缺的组件,承载着电子元件之间的电气连接与信号传输任务。其中,金手指(gold finger)作为pcb连接边缘的镀金柱结构,扮演着将辅助pcb与计算机主板或其他数字通信设备进行连接的关键角色。这一设计不仅广泛应用于计算机硬件中,还常见于消费类电子产品,如智能手机、智能手表等,通过金手指实现高速、稳定的数字信号通信。

2、在pcb的生产过程中,金手指部分的质量直接关系到整个电路板的可靠性和耐用性。因此,对金手指进行严格的缺陷检测是确保产品质量的重要一环。常见的缺陷类型包括刮伤、凹陷、短路、氧化等,这些缺陷可能导致电气连接不良、信号传输错误甚至设备故障。

3、传统方案中,金手指的缺陷检测主要依赖于人工质检结合传统机器视觉算法的方式。然而,人工质检存在效率低下的问题,难以应对大规模生产的需求。同时,传统机器视觉算法在检测精度和鲁棒性方面存在局限,对复杂多变的金手指缺陷往往难以准确识别,导致误检率较高。

4、此外,金手指种类繁多,形状、尺寸和镀金厚度等参数各不相同,这进一步增加了检测的复杂性。传统机器视觉算法需要针对不同类别的金手指设计不同的检测算法,缺乏通用性,导致检测效率低下。即使在同一类别的金手指中,由于生产过程中的微小差异,也可能需要调整算法参数以适应不同的检测需求。例如,在定位金手指部位时,需要设计特定的mark识别算法,而这些算法往往对噪声数据敏感,容易受到图像质量的影响。在缺陷检测阶段,同样需要针对不同缺陷类别设计不同的检测算法,这不仅增加了算法的复杂性,还降低了系统的通用性和灵活性。

5、综上所述,传统的机器视觉技术在pcb金手指缺陷检测方面存在效率低下、鲁棒性差、通用性不强等问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,提供一种通用化的pcb金手指缺陷检测方法、系统、设备及介质,进而解决现有技术中存在的上述所有问题或问题之一。

2、为解决上述技术问题,本发明的具体技术方案如下:

3、一方面,本发明提供一种通用化的pcb金手指缺陷检测方法,包括以下步骤:

4、图像采集步骤:

5、获取待测pcb的第一表面图像;

6、金手指定位步骤:

7、调用基于人工智能的图像分割算法对所述第一表面图像中的金手指区域进行定位,得到定位结果图;

8、图像裁剪步骤:

9、基于所述定位结果图计算所述金手指区域的位置数据,根据所述位置数据裁剪金手指图像;

10、图像局部分割步骤:

11、设置切分参数,根据所述切分参数将所述金手指图像切分为若干局部图像;

12、多图缺陷检测步骤:

13、调用基于人工智能的目标检测算法对每个所述局部图像分别进行缺陷检测,得到与若干所述局部图像分别对应的若干局部检测结果:

14、多结果融合判断步骤:

15、对若干所述局部检测结果进行缺陷还原以及重叠区域比较,根据所述缺陷还原的结果以及所述重叠区域比较的结果输出最终识别结果。

16、作为一种改进的方案,所述图像分割算法,包括:编码模块、注意力模块和解码模块;

17、所述金手指定位步骤,进一步包括:

18、调用所述编码模块提取所述第一表面图像不同层级的图像语义特征;

19、调用所述注意力模块,提取所述第一表面图像的特征,并计算所述第一表面图像各个部位的权重分布;

20、调用所述解码模块,对所述第一表面图像进行特征尺寸扩张,将所述特征尺寸扩张的结果与所述注意力模块的结果合并,得到新特征层;

21、对所述新特征层进行语义特征提取,并输出所述定位结果图。

22、作为一种改进的方案,所述图像裁剪步骤,进一步包括:

23、对所述定位结果图进行边缘处理,计算所述定位结果图中所述金手指区域的最小外接距,生成金手指所在区域的所述位置数据;

24、根据所述位置数据对所述定位结果图进行裁剪,得到所述金手指图像。

25、作为一种改进的方案,所述切分参数,包括:宽度、高度、横向重叠比例和竖向重叠比例;

26、所述根据所述切分参数将所述金手指图像切分为若干局部图像,包括:

27、以所述金手指图像的左上角为起点,以所述宽度为单位对所述金手指图像进行若干横向划分,以所述高度为单位对所述金手指图像进行若干纵向划分,得到若干第一区域;

28、根据所述横向重叠比例以及所述竖向重叠比例在所述金手指图像上设置重叠区域,设置若干所述第一区域为若干所述局部图像。

29、作为一种改进的方案,所述调用基于人工智能的目标检测算法对每个所述局部图像分别进行缺陷检测,得到与若干所述局部图像分别对应的若干局部检测结果,包括:

30、调用所述目标检测算法提取每个所述局部图像中的基础语义信息;

31、调用所述目标检测算法提取每个所述局部图像中的缺陷特征;

32、根据所述缺陷特征提取缺陷部位信息并进行缺陷类别划分,得到对于每个所述局部图像的缺陷位置数据;

33、将若干所述缺陷位置数据分别作为若干所述局部检测结果。

34、作为一种改进的方案,所述对若干所述局部检测结果进行缺陷还原以及重叠区域比较,包括:

35、对每个所述局部检测结果进行遍历;

36、根据每个所述局部图像在所述金手指图像中的原始位置,将对应的所述局部检测结果还原至所述金手指图像;

37、对所述重叠区域内的局部检测结果,根据重叠区域与最小面积的缺陷目标的比值判断是否进行缺陷目标合并。

38、作为一种改进的方案,所述根据所述缺陷还原的结果以及所述重叠区域比较的结果输出最终识别结果,包括:

39、将需要合并的两个缺陷目标,计算两个所述缺陷目标的最大外接矩形作为新缺陷目标范围;

40、将所述新缺陷目标范围还原至所述金手指图像中;

41、响应于每个所述局部图像的所述局部检测结果均还原至所述金手指图像后,得到还原后的金手指图像;

42、将所述还原后的金手指图像作为所述最终识别结果。

43、另一方面,本发明还提供一种通用化的pcb金手指缺陷检测系统,包括:

44、图像采集模块,用于:获取待测pcb的第一表面图像;

45、金手指定位模块,用于:调用基于人工智能的图像分割算法对所述第一表面图像中的金手指区域进行定位,得到定位结果图;

46、图像裁剪模块,用于:基于所述定位结果图计算所述金手指区域的位置数据,根据所述位置数据裁剪金手指图像;

47、图像局部分割模块,用于:设置切分参数,根据所述切分参数将所述金手指图像切分为若干局部图像;

48、多图缺陷检测模块,用于:调用基于人工智能的目标检测算法对每个所述局部图像分别进行缺陷检测,得到与若干所述局部图像分别对应的若干局部检测结果:

49、多结果融合判断模块,用于:对若干所述局部检测结果进行缺陷还原以及重叠区域比较,根据所述缺陷还原的结果以及所述重叠区域比较的结果输出最终识别结果。

50、另一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述通用化的pcb金手指缺陷检测方法的步骤。

51、另一方面,本发明还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;其中:

52、所述存储器,用于存放计算机程序;

53、所述处理器,用于通过运行所述存储器上所存放的程序来执行所述通用化的pcb金手指缺陷检测方法的步骤。

54、本发明技术方案的有益效果是:

55、1、本发明所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,可以实现采用基于人工智能的分割算法高效准确地定位pcb金手指的检测区域,相较于传统的mark定位方法,提升了通用性,能够适配多种类型的金手指;此外,采用大图切分与结果合并的策略,有效应对不同尺寸金手指的检测需求,显著提升了小缺陷的检出率;更重要的是,结合基于人工智能的目标检测算法,能够同时识别并分类多种类型的缺陷,增强了检测的鲁棒性。

56、2、本发明所述的通用化的pcb金手指缺陷检测系统,可以通过系统模块的相互配合,进而实现本发明所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法。

57、3、本发明所述的计算机可读存储介质,可以实现引导系统模块进行配合,进而实现本发明所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,且本发明所述的计算机可读存储介质还有效提高所述通用化的pcb金手指缺陷检测方法的可操作性。

58、4、本发明所述的计算机设备,可以实现存储并执行所述计算机可读存储介质,进而实现本发明所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法。


技术特征:

1.一种通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的通用化的pcb金手指缺陷检测方法,其特征在于:

8.一种通用化的pcb金手指缺陷检测系统,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7中任一项所述通用化的pcb金手指缺陷检测方法的步骤。

10.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;其中:


技术总结
本发明公开了一种通用化的PCB金手指缺陷检测方法、系统、设备及介质,所述方法包括以下步骤:调用基于人工智能的图像分割算法对PCB表面图像中的金手指区域定位;基于定位结果图计算金手指区域的位置数据,根据位置数据裁剪金手指图像;根据切分参数将金手指图像切分为若干局部图像;调用基于人工智能的目标检测算法对每个局部图像分别进行缺陷检测,得到与若干局部图像分别对应的若干局部检测结果:对若干局部检测结果进行缺陷还原以及重叠区域比较,根据缺陷还原的结果以及重叠区域比较的结果输出最终识别结果;本发明能够采用基于人工智能的分割算法高效准确地定位PCB金手指的检测区域,提升了通用性,能够适配多种类型的金手指。

技术研发人员:张振,滕振德,程克林
受保护的技术使用者:苏州赫芯科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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