在當今的3C行業(yè)中，視覺檢測PCB已經成為一種常見的解決方案，它極大地提升了生產效率和產品質量。然而，隨著電子產品設計的日益復雜和多樣化，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域的深厚積累和創(chuàng)新技術，成功開發(fā)出了一套能夠靈活應對各種復雜檢測任務的視覺系統(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板生產線上同步完成線序顏色識別、焊點缺陷檢測、芯片有無檢測三大任務，傳統(tǒng)人工檢測效率低且易漏檢。我們設計了一套高精度、高效率的視覺系統(tǒng)，融合傳統(tǒng)圖像處理與深度學習技術，實現(xiàn)全流程自動化檢測。

難點分析：

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：個別芯片為純黑、或與背景色一致，導致提取特征點較少；

3、焊點檢測：焊點形狀各異

解決方案

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

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，增強對比度；偏振條光則有效減少焊點等區(qū)域的反光，讓缺陷無所遁形。

3、智能算法驅動：明治的視覺平臺集成了一系列先進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器學習算法。這些算法能夠自動識別并判斷PCB板上的線序是否正確、芯片是否存在以及焊點質量是否合格，實現(xiàn)了從圖像到數(shù)據(jù)的無縫轉換。

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

5、定制化檢測報告：生成的檢測報告詳細記錄了檢測時間、檢測結果（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)需要自定義報告格式和內容，為質量追溯和產品改進提供有力支持。

安裝示意

1、將相機光源安裝至合適位置開始調試相機

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

3、使用三個彩色Blobo來識別三根線序顏色，防止焊接錯誤

4、與PLC做聯(lián)動處理，將OK品與NG品打上相應標簽，即完成整個檢測流程

檢測效果

① 線序識別效果

檢測難點：黑色線材與背景一致，較難提??；

解決方法：裁剪圖像，縮小檢測范圍；產品需保持平整放置槽內，翹起會導致成像打光不均，影響識別

② 焊點有無檢測效果

檢測難點：焊點特征的多樣性

解決方案：使用深度學習算法來訓練多種焊點形狀，進行自動識別和分類，收集多張含正常/連錫/虛焊焊點的圖像，標注缺陷區(qū)域進行訓練

③ 芯片有無檢測效果

檢測難點：個別芯片為純黑、或與背景色一致，導致提取特征點較少；產品翹起或不在槽內，導致打光不均；

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

在電子制造領域，技術的先進性與系統(tǒng)的可靠性是并駕齊驅的雙輪。我們深知，對于PCB檢測而言，技術的領先性固然重要，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性更是基石。因此，在設計這套自動化檢測解決方案時，我們始終將技術的可靠性放在首位。

此外，明治還注重系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和升級，以應對不斷變化的檢測需求和挑戰(zhàn)。通過不斷的技術創(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、精準的檢測體驗，支持用戶成為行業(yè)領先者。