在當(dāng)今的3C行業(yè)中，視覺檢測PCB已經(jīng)成為一種常見的解決方案，它極大地提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。然而，隨著電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的日益復(fù)雜和多樣化，特別是對于一些顏色特別或與背景相近、檢測對象多變的PCB應(yīng)用，傳統(tǒng)的視覺檢測方案往往難以勝任。

面對這些挑戰(zhàn)，針對性的解決方案顯得尤為重要。明治傳感憑借其在視覺檢測領(lǐng)域的深厚積累和創(chuàng)新技術(shù)，成功開發(fā)出了一套能夠靈活應(yīng)對各種復(fù)雜檢測任務(wù)的視覺系統(tǒng)。本期小明就來分享一下~

場景需求

某電子制造客戶需要在PCB板生產(chǎn)線上同步完成線序顏色識別、焊點(diǎn)缺陷檢測、芯片有無檢測三大任務(wù)，傳統(tǒng)人工檢測效率低且易漏檢。我們設(shè)計(jì)了一套高精度、高效率的視覺系統(tǒng)，融合傳統(tǒng)圖像處理與深度學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化檢測。

難點(diǎn)分析：

1、線序檢測：黑色線材與背景一致，較難提取圖像

2、芯片有無：個(gè)別芯片為純黑、或與背景色一致，導(dǎo)致提取特征點(diǎn)較少；

3、焊點(diǎn)檢測：焊點(diǎn)形狀各異

解決方案

1、超高清成像技術(shù)：選用1200萬像素、4000*3000分辨率的彩色相機(jī)，結(jié)合16MM偏光鏡，能夠捕捉PCB板上每一個(gè)細(xì)微的線序、芯片及焊點(diǎn)細(xì)節(jié)。即使在復(fù)雜的光照條件下，也能確保圖像清晰無反光，為后續(xù)的精確分析提供基礎(chǔ)。

2、多維度照明系統(tǒng)：配備開孔面光與偏振條光雙重照明方案，針對不同檢測需求提供定制化照明效果。開孔面光提供均勻的背景照明，增強(qiáng)對比度；偏振條光則有效減少焊點(diǎn)等區(qū)域的反光，讓缺陷無所遁形。

3、智能算法驅(qū)動(dòng)：明治的視覺平臺集成了一系列先進(jìn)的圖像處理與分析算法，包括邊緣檢測、特征提取、模板匹配、顏色分割、形狀識別等以及可選的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。這些算法能夠自動(dòng)識別并判斷PCB板上的線序是否正確、芯片是否存在以及焊點(diǎn)質(zhì)量是否合格，實(shí)現(xiàn)了從圖像到數(shù)據(jù)的無縫轉(zhuǎn)換。

4、高效自動(dòng)化流程：通過常規(guī)四路數(shù)字控制器實(shí)現(xiàn)相機(jī)、照明系統(tǒng)及可能的自動(dòng)化平臺的統(tǒng)一控制。預(yù)設(shè)的自動(dòng)化流程能夠一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)完成圖像采集、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出，極大提高了檢測效率，降低了人工干預(yù)成本。

5、定制化檢測報(bào)告：生成的檢測報(bào)告詳細(xì)記錄了檢測時(shí)間、檢測結(jié)果（包括缺陷類型、位置及數(shù)量等信息）以及圖像證據(jù)。用戶可根據(jù)需要自定義報(bào)告格式和內(nèi)容，為質(zhì)量追溯和產(chǎn)品改進(jìn)提供有力支持。

安裝示意

1、將相機(jī)光源安裝至合適位置開始調(diào)試相機(jī)

2、圖像采集完成后，可以直接使用單目標(biāo)特征匹配來定位特征（因打光效果質(zhì)量較好，無需做圖像處理）

3、使用三個(gè)彩色Blobo來識別三根線序顏色，防止焊接錯(cuò)誤

4、與PLC做聯(lián)動(dòng)處理，將OK品與NG品打上相應(yīng)標(biāo)簽，即完成整個(gè)檢測流程

檢測效果

① 線序識別效果

檢測難點(diǎn)：黑色線材與背景一致，較難提取；

解決方法：裁剪圖像，縮小檢測范圍；產(chǎn)品需保持平整放置槽內(nèi)，翹起會(huì)導(dǎo)致成像打光不均，影響識別

② 焊點(diǎn)有無檢測效果

檢測難點(diǎn)：焊點(diǎn)特征的多樣性

解決方案：使用深度學(xué)習(xí)算法來訓(xùn)練多種焊點(diǎn)形狀，進(jìn)行自動(dòng)識別和分類，收集多張含正常/連錫/虛焊焊點(diǎn)的圖像，標(biāo)注缺陷區(qū)域進(jìn)行訓(xùn)練

③ 芯片有無檢測效果

檢測難點(diǎn)：個(gè)別芯片為純黑、或與背景色一致，導(dǎo)致提取特征點(diǎn)較少；產(chǎn)品翹起或不在槽內(nèi)，導(dǎo)致打光不均；

解決方法：來料需保持產(chǎn)品在槽內(nèi)無翹起，打光均勻；匹配增加采樣點(diǎn)分布，確保穩(wěn)定匹配；

在電子制造領(lǐng)域，技術(shù)的先進(jìn)性與系統(tǒng)的可靠性是并駕齊驅(qū)的雙輪。我們深知，對于PCB檢測而言，技術(shù)的領(lǐng)先性固然重要，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性更是基石。因此，在設(shè)計(jì)這套自動(dòng)化檢測解決方案時(shí)，我們始終將技術(shù)的可靠性放在首位。

此外，明治還注重系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和升級，以應(yīng)對不斷變化的檢測需求和挑戰(zhàn)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和算法優(yōu)化，提升系統(tǒng)的檢測精度和效率，為電子制造企業(yè)帶來更加高效、精準(zhǔn)的檢測體驗(yàn)，支持用戶成為行業(yè)領(lǐng)先者。