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原文传递一种电子元器件外观缺陷检测的方法及系统

专利名称：	一种电子元器件外观缺陷检测的方法及系统
摘要：	本发明提供了一种电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对生产线上的每个待检测电子元器件进行三维重建，根据深度信息和颜色信息得到待检测样品的三维点云数据；步骤二、将待检测样品的三维点云数据与标准的三维点云数据进行匹配，获得待检测电子元器件的缺陷信息。本发明还提供了一种基于上述方法的系统，该系统包括用于控制系统中每个光源依次点亮和熄灭的光源控制端、用于采集图像并将图像发送给图像处理系统的图像采集端、以及图像处理端。本发明在二维图像信息的基础上加入产品的深度信息，利用电子元器件的三维信息进行外观缺陷检测，从而提高了检测准确性，大大降低了电子元器件的误检率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安多维机器视觉检测技术有限公司
发明人：	宋世刚;薛丽丽;董礼;唐伟浩;任志聪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910836538.9
公开号：	CN110455815A
代理机构：	西安毅联专利代理有限公司
代理人：	师玮
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	710000陕西省西安市国家民用航天产业基地东长安街501号运维国际大厦B座703室
主权项：	1.一种电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对生产线上的每个待检测电子元器件进行三维重建，根据深度信息和颜色信息得到待检测样品的三维点云数据；步骤二、将待检测样品的三维点云数据与标准的三维点云数据进行匹配，获得待检测电子元器件的缺陷信息。 2.根据权利要求1所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，步骤二中所述标准的三维点云数据获取方法为：对合格的电子元器件进行三维重建，得到合格品的深度信息与颜色信息，形成标准的三维点云数据。 3.根据权利要求2所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，形成标准三维点云数据的具体过程是：(1)通过控制不同位置光源的打开和熄灭，采集合格电子元器件的若干幅图像；(2)根据每幅图像的亮暗变化，获得合格电子元器件上每个像素点的法线和反射率；(3)通过每个像素点的法线得到合格电子元器件的深度信息；(4)对深度信息进行网格化处理得到合格电子元器件的三维点云数据。 4.根据权利要求3所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，所述不同位置光源的亮暗不同，使得若干幅图像的亮度存在差异。 5.根据权利要求3所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，所述若干幅图像中的每一幅图像对应一个光源位置，并且可以对所有光源位置进行标定。 6.根据权利要求5所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，光源位置的标定利用非线性最小二乘法求解如下目标函数： p＝(u,v,0) 其中，N为像素点个数，K为光源个数，Ipk由第k个光源得到的图像中第p个像素点的强度，lk为第k个光源的位置，ek为第k个光源的强度，为第p个像素点的法线；非线性最小二乘法的初值为： lk＝[w/2,h/2,max(w,h)] 其中，w和h分别为图像的宽和高。 7.根据权利要求3所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，每个像素点的法线和反射率获得过程为：根据下述光度立体公式，求解如下的最小二乘问题，可获得每个像素点的法线和反射率；其中，ap为第p个像素点的反射率。 8.根据权利要求1-7任一项所述的电子元器件外观缺陷检测的方法，其特征在于，待检测样品的三维点云数据获取方法与标准的三维点云数据获取方法相同。 9.一种电子元器件外观缺陷检测的系统，其特征在于，包括：光源控制端，用于控制系统中每个光源依次点亮和熄灭；图像采集端，用于采集图像，并将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理端，包括：计算模块、三维构建模块和缺陷检测模块；计算模块利用每幅图像的亮度信息和光源位置信息，计算图像中各点的深度信息；三维构建模块用于对深度信息进行网格化处理得到三维点云数据；缺陷检测模块用于将生成的三维点云数据与标准的三维点云数据进行对比，得出缺陷信息。 10.根据权利要求9所述的电子元器件外观缺陷检测的系统，其特征在于，所述计算模块包括：光源位置计算单元、法线计算单元、深度信息计算单元；光源位置计算单元用于通过如下公式计算得到每个光源的位置信息； p＝(u,v,0) 其中N为像素点个数，K为光源个数，Ipk由第k个光源得到的图像中第p个像素点的强度，lk为第k个光源的位置，ek为第k个光源的强度，为第p个像素点的法线；法线计算单元通过如下公式得到样品的法线信息；其中，ap为第p个像素点的反射率；深度信息计算单元将法线计算单元计算得到的法线信息带入如下公式得到图像各点的深度信息；其中，F-1表示傅里叶逆变换，为x方向法线的傅里叶系数，为y方向法线的傅里叶系数。
所属类别：	发明专利