基于电路板的UV胶检测方法、设备和存储介质与流程

本发明涉及电路板图像检测，具体为基于电路板的uv胶检测方法、设备和存储介质。

背景技术：

1、传统电路板表面的uv胶大多采用人工检测与机器视觉检测相结合的方法进行检测。但是人工检测具有工作量大、工作效率低和人为干扰因素大导致检测精度不足等缺点，已不能满足uv胶检测的工业生产需求。机器视觉检测虽然能够检测出部分缺陷，但是误检率高，对于目标较小和形态复杂的缺陷，需划分区域分别检测，导致检测区域的位置无法确定，对缺陷的检测鲁棒性差，导致误检率高。

技术实现思路

1、为克服上述背景技术中传统电路板表面的uv胶大多采用人工检测与机器视觉检测相结合的方法进行检测。但是人工检测具有工作量大、工作效率低和人为干扰因素大导致检测精度不足等缺点，已不能满足uv胶检测的工业生产需求。机器视觉检测虽然能够检测出部分缺陷，但是误检率高，对于目标较小和形态复杂的缺陷，需划分区域分别检测，导致检测区域的位置无法确定，对缺陷的检测鲁棒性差，导致误检率高的问题，本发明的目的在于提供基于电路板的uv胶检测方法。

2、为了达到以上目的，本发明采用如下的技术方案：

3、本发明的第一方面，提供基于电路板的uv胶检测方法，包括如下步骤:

4、获取整个电路板的初始rgb图像；

5、在所述初始rgb图像上选取参照模板区域，对所述参照模板区域进行色彩提取，获得所述参照模板区域内的uv胶；

6、根据所述色彩提取的参数对所述初始rgb图像进行轮廓提取后进行二值化处理，获得所述uv胶铺设区域及其轮廓；

7、对所述uv胶铺设区域的轮廓进行填充，获得非uv胶铺设区域；

8、在所述uv胶铺设区域和所述非uv胶铺设区域之间构建围栏区域，所述围栏区域不进行检测；

9、设置瑕疵检测区域对所述uv胶铺设区域进行检测，检测符合瑕疵面积阈值范围内的瑕疵；

10、设置uv胶检测区域对所述非uv胶铺设区域进行检测，检测符合uv胶面积阈值范围内的uv胶。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是在于：通过获取参照模板区域内uv胶色彩提取的参数，并将其应用于整个电路板的初始rgb图像进行轮廓提取，然后进行二值化处理获得uv胶铺设区域及其轮廓，便于从视觉区分出uv胶铺设区域；通过对uv胶铺设区域的轮廓进行填充，获得非uv胶铺设区域，实现在电路板上对uv胶铺设区域和非uv胶铺设区域进行定位划分，实现了缺陷的分区检测，不仅可以对uv胶铺设区域内实现对气泡和橘皮等瑕疵的检测，还可以在非uv胶铺设区域实现对uv胶是否存在滴漏的检测，提高了uv胶检测的准确率和效率，且对于电路板表面缺陷的大量检测有着显著的效果。通过设置围栏区域，即容差非检测区防止了检测过程中uv胶铺设区域和非uv胶铺设区域之间的检测干扰，进一步提高了uv胶检测的准确率和效率。

12、在一些可能的实施方式中，对所述参照模板区域进行色彩提取，获得所述参照模板区域内的uv胶包括如下步骤：

13、将所述参照模板区域的rgb图像进行hsv转换，得到转换后的分量直方图；

14、对所述分量直方图进行均衡化处理，得到均衡化直方图；

15、将所述均衡化直方图进行聚类增强，获得所述参照模板区域内的uv胶。

16、在一些可能的实施方式中，通过融入rgb2ind函数的k-means聚类算法对所述均衡化直方图进行聚类增强，所述融入rgb2ind函数的k-means聚类算法的公式如下：

17、

18、其中，k表示第k个簇；μk表示第k个簇簇内像素值的均值，当k为奇数时，第k个簇为uv胶颜色簇；当k为偶数时，第k个簇为非uv胶颜色簇；即当k=1时，第一个簇为uv胶颜色簇；当k=2时，第二个簇为非uv胶颜色簇，随着不停的迭代，uv胶颜色簇或非uv胶颜色簇内的像素值发生改变；n表示uv胶颜色簇或非uv胶颜色簇簇内的像素点个数，ck表示第k个簇所在的区域，xj表示uv胶颜色簇或非uv胶颜色簇簇内第j个点的像素值。

19、在一些可能的实施方式中，在所述uv胶铺设区域和所述非uv胶铺设区域之间构建围栏区域包括如下步骤：

20、确定第一内缩点对所述uv胶铺设区域的轮廓进行内缩；

21、确定第一外扩点对所述uv胶铺设区域的轮廓进行外扩；

22、通过所述第一内缩点和所述第一外扩点构建围栏区域。

23、在一些可能的实施方式中，在所述uv胶铺设区域和所述非uv胶铺设区域之间构建围栏区域包括如下步骤：

24、确定第二内缩点对所述非uv胶铺设区域的轮廓进行内缩；

25、确定第二外扩点对所述非uv胶铺设区域的轮廓进行外扩；

26、通过所述第二内缩点和所述第二外扩点构建围栏区域。

27、在一些可能的实施方式中，所述第一内缩点的确定方法包括如下步骤：

28、根据所述uv胶铺设区域中至少每三个相邻轮廓点的角平分线确定每个轮廓点的内缩方向；

29、基于设定的每个轮廓点的内缩距离，将每个轮廓点作为凸点沿所述内缩方向确定第一内缩点；

30、判断每一个第一内缩点是否位于所述uv胶铺设区域的轮廓内，若当前第一内缩点位于轮廓内，则当前第一内缩点确定为正确的第一内缩点；若当前第一内缩点不位于轮廓内，则当前第一内缩点所对应的轮廓点基于所述内缩距离，沿所述内缩方向的反方向确定正确的第一内缩点。

31、在一些可能的实施方式中，所述第一外扩点的确定方法包括如下：

32、根据所述uv胶铺设区域中至少每三个相邻轮廓点的角平分线确定每个轮廓点的外扩方向；

33、基于设定的每个轮廓点的外扩距离，将每个轮廓点作为凹点沿所述外扩方向确定第一外扩点；

34、判断每一个第一外扩点是否位于所述uv胶铺设区域的轮廓内，若当前第一外扩点位于轮廓内，则当前第一外扩点确定为正确的第一外扩点；若当前第一外扩点不位于轮廓内，则当前第一外扩点所对应的轮廓点基于所述外扩距离，沿所述外扩方向的反方向确定正确的第一外扩点。

35、在一些可能的实施方式中，所述第二内缩点的确定方法包括如下步骤：

36、根据所述非uv胶铺设区域中至少每三个相邻轮廓点的角平分线确定每个轮廓点的内缩方向；

37、基于设定的每个轮廓点的内缩距离，将每个轮廓点作为凸点沿所述内缩方向确定第二内缩点；

38、判断每一个第二内缩点是否位于所述非uv胶铺设区域的轮廓内，若当前第二内缩点位于轮廓内，则当前第二内缩点确定为正确的第二内缩点；若当前第二内缩点不位于轮廓内，则当前第二内缩点所对应的轮廓点基于所述内缩距离，沿所述内缩方向的反方向确定正确的第二内缩点。

39、在一些可能的实施方式中，所述第二外扩点的确定方法包括如下步骤：

40、根据所述非uv胶铺设区域中至少每三个相邻轮廓点的角平分线确定每个轮廓点的外扩方向；

41、基于设定的每个轮廓点的外扩距离，将每个轮廓点作为凹点沿所述外扩方向确定第二外扩点；

42、判断每一个第二外扩点是否位于所述非uv胶铺设区域的轮廓内，若当前第二外扩点位于轮廓内，则当前第二外扩点确定为正确的第二外扩点；若当前第二外扩点不位于轮廓内，则当前第二外扩点所对应的轮廓点基于所述外扩距离，沿所述外扩方向的反方向确定正确的第二外扩点。

43、在一些可能的实施方式中，对所述uv胶铺设区域的轮廓进行填充，获得非uv胶铺设区域包括如下步骤：

44、通过双向扫描算法获取所述uv胶铺设区域内的所有初始连通域；

45、遍历所述uv胶铺设区域的二值化图像，为所述初始连通域中的每一个像素点赋予一个数字标签；

46、对存储所述数字标签的数组进行并查集处理，获取真连通域；

47、将所有真连通域的轮廓点进行合并，得到合并轮廓；

48、对所述合并轮廓进行填充，获得非uv胶铺设区域。

49、在一些可能的实施方式中，所述并查集处理具体包括如下：使得同一初始连通域中的不同数字标签都指向同一数字标签，将属于同一初始连通域的不同数字标签合并，使得同一个初始连通域中的所有像素点的数字标签一致。

50、在一些可能的实施方式中，当所述合并轮廓为单图像轮廓时，采用行扫描的方式进行填充；当所述合并轮廓为多图像轮廓时，采用分级别按面积从大到小的方式进行填充。

51、在一些可能的实施方式中，设置uv胶检测区域对所述非uv胶铺设区域进行检测包括如下步骤：

52、将整个电路板的标准cad图纸的平面坐标和所述电路板的初始rgb图像的平面坐标对齐到同一个坐标系下；

53、获取所述非uv胶铺设区域的所有图形轮廓，所述图形轮廓包括非uv胶铺设区域的外部轮廓以及非uv胶铺设区域内的元件轮廓和非元件轮廓；

54、根据各个图形轮廓的位置，划分所述图形轮廓间的层级关系，即父子关系；

55、根据所述父子关系对所有图形轮廓进行排序；

56、所述uv胶检测区域根据所述排序顺序依次进行检测。

57、在一些可能的实施方式中，根据各个图形轮廓的位置，划分所述图形轮廓间的层级关系，即父子关系具体包括如下：

58、检索所有图形轮廓并将其分成两个级别层次，将所述非uv胶铺设区域的外部轮廓放置在父标签，

59、将所述非uv胶铺设区域内的元件轮廓和非元件轮廓放在子标签；

60、若所述非uv胶铺设区域内还存在某非uv胶铺设区域，则某非uv胶铺设区域放置在父标签，某非uv胶铺设区域内的元件轮廓和非元件轮廓放置在子标签，直至非uv胶铺设区域内不存在其他非uv胶铺设区域为止。

61、本发明的第二方面，提供基于电路板的uv胶检测设备，包括

62、图像获取划分模块：用于获取整个电路板的初始rgb图像，将所述初始rgb图像划分为n*m个子区域，并获取每个子区域内的rgb图像，其中n为行数，m为列数；

63、参照区域uv胶提取模块：用于在所述初始rgb图像上选取参照模板区域，对所述参照模板区域进行色彩提取，获得所述参照模板区域内的uv胶；

64、uv胶铺设区域提取模块：用于根据所述色彩提取的参数对所述初始rgb图像中的每个子区域进行轮廓提取后进行二值化处理，获得所述uv胶铺设区域及其轮廓；

65、非uv胶铺设区域提取模块：用于对所述uv胶铺设区域的轮廓进行填充，获得非uv胶铺设区域；

66、容差非检测区域构建模块：用于在所述uv胶铺设区域和所述非uv胶铺设区域之间构建围栏区域，所述围栏区域为容差非检测区，不进行检测；

67、uv胶铺设区域瑕疵检测模块：用于设置瑕疵检测区域对所述uv胶铺设区域进行检测，检测符合瑕疵面积阈值范围内的瑕疵；

68、非uv胶铺设区域uv胶检测模块：用于设置uv胶检测区域对所述非uv胶铺设区域进行检测，检测符合uv胶面积阈值范围内的uv胶。

69、本发明的第三方面，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上述基于电路板的uv胶检测方法的步骤。