基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法与流程

本发明涉及缺陷检测，尤其涉及一种基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着电子制造业的快速发展，电路板作为电子设备核心部件，其起到越来越重要的作用。电路板的质量将直接影响到设备的性能和稳定性。与之相对应的是，能否准确的检测出电路板表面是否存在缺陷，成为了亟待解决的问题。

2、目前，对于电路板表面缺陷检测方法主要为：人工检测或采用人工结合神经网络模型对电路板进行表面缺陷检测。

3、虽然上述方法能够实现对对于电路板表面缺陷的检测，但是，在进行电路板表面缺陷检测时，未考虑从多个角度对电路板进行表面缺陷检测，而造成电路板表面缺陷检测不准确、生产电路板时，所造成资源浪费的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法、系统及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决电路板表面缺陷检测不准确、生产电路板时，所造成资源浪费的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法，包括：

3、接收缺陷检测指令，基于缺陷检测指令确认缺陷检测环境，其中，缺陷检测环境中包括：待检测的电路板集及用于检测的缺陷检测系统，其中，缺陷检测系统由：电路板传输单元、图像采集单元及检测结果反馈单元所构成，电路板集中包括多个待检测的电路板；

4、从所述电路板集中依次提取电路板，并对所提取的电路板执行如下操作：

5、利用电路板传输单元将所提取的电路板传输至预设的检测位置后，得到检测电路板，基于检测电路板获取一个或多个检测标识区域；

6、从所述一个或多个检测标识区域中依次提取检测标识区域，并对所提取的检测标识区域执行如下操作：

7、基于所提取的检测标识区域获取检测图像集，其中，检测图像集中包括多个用于检测的检测图像；

8、从所述检测图像集中依次提取检测图像，并对所提取的检测图像执行如下操作：

9、基于所提取的检测图像获取优化图像，获取用于进行缺陷检测的缺陷检测模型集，其中，缺陷检测模型集中包括多个缺陷检测模型，从所述缺陷检测模型集中依次提取缺陷检测模型，并对所提取的缺陷检测模型执行如下操作：

10、确认利用所提取的缺陷检测模型及优化图像获取缺陷检测结果后；

11、汇总所述缺陷检测结果，得到初始缺陷检测结果集，利用初始缺陷检测结果集获取目标缺陷检测报告，利用检测结果反馈单元将所述目标缺陷检测报告发送至缺陷检测指令的发起端，实现对电路板的表面缺陷检测。

12、可选地，所述基于检测电路板获取一个或多个检测标识区域，包括：

13、获取检测电路板的尺寸参数，其中，尺寸参数包括：检测电路板的长度及检测电路板的宽度，基于所述尺寸参数确认出用于划分检测电路板的划分区域，其中，划分区域所对应的划分参数包括：划分区域的长度及划分区域的宽度；

14、基于所述划分区域及检测电路板获取一个或多个检测区域，其中，检测区域所对应的面积为划分区域所对应的面积；

15、从所述一个或多个检测区域中依次提取检测区域，并对所提取的检测区域执行如下操作：

16、对所提取的检测区域执行标识操作，得到检测标识区域，其中，标识了所提取的电路板的提取序列数值及所提取的检测区域的检测序列数值；

17、汇总检测标识区域，得到一个或多个检测标识区域。

18、可选地，所述基于所提取的检测标识区域获取检测图像集，包括：

19、基于所提取的检测标识区域获取检测几何中心，获取用于采集图像的采集角度集，其中，采集角度集中包括多个采集角度；

20、从所述采集角度集中依次提取采集角度，并对所提取的采集角度执行如下操作：

21、以检测几何中心为球心，利用所述图像采集单元及所提取的采集角度获取检测图像；

22、汇总所述检测图像，得到检测图像集。

23、可选地，所述基于所提取的检测图像获取优化图像，包括：

24、对所提取的检测图像进行灰度化操作，得到灰度化图像，其中，灰度化图像中包括多个灰度值，基于灰度化图像获取第一参考灰度值及第二参考灰度值；

25、从所述灰度化图像中依次提取灰度值，并对所提取的灰度值执行如下操作：

26、比较所提取的灰度值与第一参考灰度值；

27、若所提取的灰度值小于所述第一参考灰度值，则另所提取的灰度值为预设的第一目标灰度值；

28、若所提取的灰度值大于所述第二参考灰度值，则另所提取的灰度值为预设的第二目标灰度值；

29、基于所述第一目标灰度值、第二目标灰度值及所提取的灰度值构建参考图像；

30、基于参考图像及预构建的图像优化关系式获取优化图像。

31、可选地，所述基于灰度化图像获取第一参考灰度值及第二参考灰度值，包括：

32、利用灰度化图像及预构建的第一参考关系式获取第一参考灰度值，其中，第一参考关系式如下所示：

33、

34、其中，h1表示第一参考灰度值，n表示灰度化图像中的灰度值共有n行，m表示灰度化图像中的灰度值共有m列，min{h(j,1),h(j,2),…,h(j,m)}表示从灰度化图像中每一行所对应的m个灰度值中取最小值；

35、利用灰度化图像及预构建的第二参考关系式获取第二参考灰度值，其中，第二参考关系式如下所示：

36、

37、其中，h2表示第二参考灰度值，max{h(j,1),h(j,2),…,h(j,m)}表示从灰度化图像中每一行所对应的m个灰度值中取最大值。

38、可选地，所述图像优化关系式，如下所示：

39、

40、其中，g(x,y)表示优化图像，f(x,y)表示参考图像，α为预设的正数，(x,y)表示优化图像或参考图像中第x行第y列的像素点。

41、可选地，所述缺陷检测结果由六种表面缺陷所构成，其中，六种表面缺陷包括：电路板短路缺陷、电路板断路缺陷、电路板毛刺缺陷、电路板余铜缺陷、电路板缺口缺陷及电路板焊点漏焊缺陷。

42、可选地，所述利用初始缺陷检测结果集获取目标缺陷检测报告，包括：

43、基于检测序列数值划分初始缺陷检测结果集，得到一个或多个第一缺陷检测结果集；

44、从所述一个或多个第一缺陷检测结果集中依次提取第一缺陷检测结果集，并对所提取的第一缺陷检测结果集执行如下操作：

45、利用表面缺陷的种类划分所提取的第一缺陷检测结果集，得到一个或多个第二缺陷检测结果集；

46、基于一个或多个第二缺陷检测结果集及预构建的缺陷概率关系式计算初始缺陷概率，其中，缺陷概率关系式如下所示：

47、

48、其中，s表示初始缺陷概率，z表示一个或多个第二缺陷检测结果集中共有z个缺陷检测结果，t1表示第一个第二缺陷检测结果集中包含缺陷检测结果的数量，te表示第e个第二缺陷检测结果集中包括缺陷检测结果的数量，且e≤6；

49、利用初始缺陷概率确认出初始缺陷种类，基于初始缺陷种类及初始缺陷概率获取目标缺陷检测报告。

50、可选地，所述基于初始缺陷种类及初始缺陷概率获取目标缺陷检测报告，包括：

51、基于提取序列数值划分所述初始缺陷检测结果集，得到一个或多个目标检测结果集，从所述一个或多个目标检测结果集中依次提取目标检测结果集，并对所提取的目标检测结果集执行如下操作：

52、利用所提取的目标检测结果集获取一个或多个第一检测概率，其中，一个或多个第一检测概率与目标检测结果集中所对应缺陷检测结果的种类一一对应；

53、基于一个或多个第一检测概率及预设的局部概率阈值获取u个第二检测概率，其中，u为大于等于零的整数，且第二检测概率均大于或等于所述局部概率阈值；

54、基于u个第二检测概率确认出l个目标缺陷检测结果，其中，l为大于或等于零的整数；

55、基于l个目标缺陷检测结果、提取序列数值及l个目标缺陷检测结果所对应的检测序列数值获取局部缺陷检测报告；

56、比较所述初始缺陷概率与预设的整体概率阈值，若初始缺陷概率大于或等于整体概率阈值，则利用初始缺陷概率所对应的表面缺陷的种类确认出目标制作工艺，基于目标制作工艺及初始缺陷概率获取整体缺陷检测报告，其中，目标缺陷检测报告由局部缺陷检测报告及整体缺陷检测报告所构成。

57、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测系统，所述系统包括：

58、指令接收模块，用于接收缺陷检测指令，基于缺陷检测指令确认缺陷检测环境，其中，缺陷检测环境中包括：待检测的电路板集及用于检测的缺陷检测系统，其中，缺陷检测系统由：电路板传输单元、图像采集单元及检测结果反馈单元所构成，电路板集中包括多个待检测的电路板；

59、缺陷检测预处理模块，用于从所述电路板集中依次提取电路板，并对所提取的电路板执行如下操作：

60、利用电路板传输单元将所提取的电路板传输至预设的检测位置后，得到检测电路板，基于检测电路板获取一个或多个检测标识区域；

61、从所述一个或多个检测标识区域中依次提取检测标识区域，并对所提取的检测标识区域执行如下操作：

62、基于所提取的检测标识区域获取检测图像集，其中，检测图像集中包括多个用于检测的检测图像；

63、缺陷检测模块，用于从所述检测图像集中依次提取检测图像，并对所提取的检测图像执行如下操作：

64、基于所提取的检测图像获取优化图像，获取用于进行缺陷检测的缺陷检测模型集，其中，缺陷检测模型集中包括多个缺陷检测模型，从所述缺陷检测模型集中依次提取缺陷检测模型，并对所提取的缺陷检测模型执行如下操作：

65、确认利用所提取的缺陷检测模型及优化图像获取缺陷检测结果后；

66、检测结果反馈模块，用于汇总所述缺陷检测结果，得到初始缺陷检测结果集，利用初始缺陷检测结果集获取目标缺陷检测报告，利用检测结果反馈单元将所述目标缺陷检测报告发送至缺陷检测指令的发起端，实现对电路板的表面缺陷检测。

67、为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

68、存储器，存储至少一个指令；及

69、处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法。

70、为了解决上述问题，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中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法。

71、为解决背景技术所述问题，本发明实施例利用电路板传输单元将所提取的电路板传输至预设的检测位置后，得到检测电路板，基于检测电路板获取一个或多个检测标识区域，可见本发明实施例在对电路板进行表面缺陷检测之前就考虑了对电路板所对应的区域进行划分，并对划分后的区域进行标识，得到一个或多个检测标识区域，从而，实现对电路板中每一个区域的检测，有利于后续电路板出现表面缺陷时，对于该区域的定向维修。基于所提取的检测标识区域获取检测图像集，其中，检测图像集中包括多个用于检测的检测图像。可见本发明实施例，对于某一个检测标识区域进行图像采集时，考虑了光线的角度，可能会导致在该检测标识区域所对应的图像中表面缺陷不明显的问题，因此，通过设定多个角度的形式，采集了该检测标识区域的多个图像，且通过检测图像获取优化图像，解决了检测图像中可能存在欠曝或过曝的问题，进而，提高了对该检测标识区域进行表面缺陷检测结果的准确性。本发明实施例基于所提取的检测图像获取优化图像，获取用于进行缺陷检测的缺陷检测模型集，其中，缺陷检测模型集中包括多个缺陷检测模型。可见本发明实施例，并未仅采用一种或一个缺陷检测模型，而是采用多个缺陷检测模型对图像进行分析，从而，提高对电路板进行表面缺陷检测的准确性。本发明实施例确认利用所提取的缺陷检测模型及优化图像获取缺陷检测结果后，汇总所述缺陷检测结果，得到初始缺陷检测结果集，利用初始缺陷检测结果集获取目标缺陷检测报告，利用检测结果反馈单元将所述目标缺陷检测报告发送至缺陷检测指令的发起端，可见本发明实施例不仅考虑了对某一个电路板的某一个检测标识区域进行检测，即为：局部缺陷检测报告，又考虑了对电路板集的整体部分进行检测，即为：整体缺陷检测报告，从而，解决了在生产电路板时，未考虑生产流程中器械损坏或生产工艺不足，而造成生产电路板时，所造成资源浪费的问题。因此本发明提出的基于工业互联网结合机器视觉的电路板表面缺陷检测方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决电路板表面缺陷检测不准确、生产电路板时，所造成资源浪费的问题。