Berita PCB - Aplikasi jadual kod rantai dan jadual segmen baris dalam PCB

Aplikasi Jadual Kod Rangkaian dan Jadual Segmen Baris dalam Pengesanan Posisi Lubang PCB Abstrakt: Artikel ini mempelajari posisi papan sirkuit cetak (Papan Sirkuit Cetak) lubang dalam industri, dan mencapai tujuan benchmarking mesin punching papan PCB. Pre-proses efektif imej yang diberikan oleh CCD, menggunakan kombinasi jadual kod rantai dan jadual segmen baris untuk menentukan dengan tepat dan cepat sentroid kedudukan lubang PCB. Kaedah dalam kertas ini boleh mengesan sentroid dengan tepat ke aras 0.001 piksel. Dan cari kawasan, perimeter, bentuk, dan sentroid lubang. Kaedah ini berjalan dengan berjaya pada platform VC++6.0, dan kelajuan pemrogramannya adalah cepat, dan ia boleh mencapai pemeriksaan papan PCB pada masa sebenar, tepat, cerdas dan batch, yang meningkatkan kualiti dan kelajuan pemeriksaan papan PCB.

Perkenalan

Pemeriksaan Optik Automatik (AOI, Pemeriksaan Optik Automatik) adalah kaedah pemeriksaan visual yang telah muncul dalam tahun-tahun terakhir. Ia membeli imej melalui CCD, dan menghakimi cacat dan kegagalan melalui proses dan analisis komputer. Aplikasi AOI pada garis produksi PCB mempunyai keuntungan kelajuan pengesan pantas, masa pemrograman pendek, dan pengesan dan kawalan cerdas imej dalam jumlah besar. Dengan pembangunan teknologi industri, keperluan untuk saiz terbuka papan PCB semakin tepat, dan keperluan untuk produksi massa mesin juga semakin tinggi. Artikel ini berasal dari projek syarikat yang menghasilkan mesin penghitungan lubang. Keperluan teknikal ialah radius minimum kedudukan lubang PCB ialah 0.2 mm, dan terdapat 2000 lubang bulat pada setiap PCB. Jumlah masa pemprosesan tidak lebih dari 10 s. Hasil diterima selepas pemprosesan. Pusat bulatan adalah tepat ke aras 0.01 piksel, dan penyerangan setiap pusat bulatan dari pusat templat tidak boleh melebihi 25um. Jika 80% deviasi tengah melebihi indeks ini, ia dianggap sebagai tidak berkualifikasi, dan tanda referensi peralatan perlu disesuaikan.

"Pinggir" merujuk kepada koleksi piksel dalam imej yang mempunyai perubahan langkah atau perubahan seperti bumbung dalam aras kelabu piksel. Ia wujud diantara sasaran dan latar belakang, sasaran dan sasaran, kawasan dan kawasan, primitif dan primitif. Dia sangat berguna untuk pengenalisis imej. Pinggir boleh melintang garis luar objek sasaran, supaya pengamati dapat melihatnya pada pandangan, dan mengandungi maklumat yang banyak [1]. Oleh itu, untuk mendapatkan maklumat kedudukan lubang, anda mesti pertama melakukan pengesan pinggir dan pengesan kontor. Guna kod rantai freeman untuk jejak kontor pinggir, dan guna jadual kod rantai dan jadual segmen baris untuk menyimpan dan memproses data.

1 Pemilihan imej dan pemprosesan

(1) Artikel ini menggunakan kamera pencahayaan belakang dan resolusi tinggi untuk mendapatkan imej bertentangan tinggi dan kualiti tinggi. Resolusi imej adalah 409*096. Kualiti sumber imej sangat penting, dan ia akan mempengaruhi secara langsung pemprosesan imej berikutnya.

(2) Guna penapisan median untuk lembut imej, tujuannya adalah untuk minimumkan atau hapuskan pengaruh bunyi dan meningkatkan kualiti imej. Penapisan median boleh mengatasi kabur perincian imej disebabkan oleh penapis linear seperti penapis kuasa dua sekurang-kurangnya dan penapis rata-rata dalam keadaan tertentu, dan adalah yang paling berkesan untuk penapis gangguan denyut denyut dan bunyi imbas imej. Untuk imej yang terlibat dalam artikel ini, perincian papan PCB Lubang cacat, jadi penapisan median lebih sesuai. Keuntungannya ialah ia boleh menghapuskan bunyi tanpa menghancurkan pinggir imej.

(3) Guna OSTU (Kaedah Perubahan Maksimum Antara Kelas) untuk segmen ambang. Kaedah ini mudah, stabil dan berkesan. Ia adalah kaedah binarisasi yang secara automatik memilih ambang berdasarkan menilai fungsi minimum dan prinsip kaedah kuasa dua. Ideanya ialah membahagi imej Histogram dibahagi kepada dua kumpulan dengan tahap kelabu tertentu. Apabila variasi dua kumpulan dibahagi adalah yang terbesar, aras kelabu ditetapkan ke ambang terbaik [2].

2 Guna jadual kod rantai dan jadual segmen baris [3] untuk menggambarkan hasil data imej

(1) Guna kontor kod rantai Freeman mengesan kod rantai Freeman [4] dibahagi menjadi 8-terhubung dan 4-terhubung kod rantai. Kod rantai lapan-bersambung ditakrif oleh arah di mana piksel tengah menunjuk ke 8 jirannya, dan rantai empat-bersambung menggunakan piksel tengah. Tunjuk ke arah 4 jirannya, dengan nilai 0.5.3. Artikel ini menggunakan kod rantai bersambung lapan, seperti yang dipaparkan dalam Figur 2 di bawah, kod rantai bersambung 8 berputar dalam arah arah jam, dan nilai kod rantai berkurang dengan 1 apabila ia berputar 45 darjah arah jam; jika nilai kod rantai meningkat dengan 4, arah dibalik, dan 8 ditambah. Kemudian kembali ke arah asal. Apabila nilai kod rantai melebihi 8 atau kurang dari 0, guna operasi modulo 8 untuk membuang atau tambah 8.

(2) Aplikasi jadual kod rantai

Untuk pengesan satu lubang dalam papan PCB, artikel ini menggunakan kaedah kod rantai Freeman untuk mendapatkan kod rantai sempadan objek sasaran. Apabila titik tertentu dicari untuk aras kelabu badan sasaran, titik ini adalah titik sempadan badan sasaran. Jika titik ini tidak dikod, maka titik ini adalah titik permulaan bagi kedudukan lubang tertentu. Dari titik ini, pengesan kontor dilakukan oleh kod rantai Freeman, dan nilai kod rantai setiap titik di sempadan boleh dikesan, dan menurut nilai penyerangan koordinat titik tengah dan titik jiran dipaparkan dalam Jadual 1. Koordinat setiap titik sempadan boleh diperoleh dari koordinat titik permulaan, yang boleh diekspresikan sebagai tata dua-dimensi inc[8][2].

Proses pengekodan khusus adalah: tetapkan aras kelabu objek sasaran sebagai G1 dan aras kelabu latar belakang sebagai G2. Cari imej seluruh papan PCB. Apabila titik tertentu A bertemu tahap kelabu G1, ia dianggap sebagai titik sempadan. Mula dari A, sempadan kedudukan lubang dicari arah jam, dan nilai awal ditakrif sebagai nilai kod rantai sama dengan 4 Cari titik berikutnya dalam arah. Jika nilai kelabu titik berikutnya sama dengan G1, ia adalah titik sempadan berikutnya. Jika tidak, arah carian diputar 45 darjah arah jam, dan nilai kod rantai ialah 3 untuk terus mencari titik, sehingga titik pertama sentiasa ditemui A titik B yang memenuhi nilai kelabu bersamaan dengan G1. Kemudian tetapkan B sebagai titik sempadan baru, dan tetapkan bendera akhir pengesan ke 0. Jika tiada titik sempadan ditemui di titik jiran, tetapkan bendera akhir pengesan ke 1, yang menunjukkan ia adalah titik terpisah.

Titik B dianggap sebagai titik sempadan baru. Ambil nilai kod rantai sebagai arah kod rantai permulaan. Ulangi pengesan di atas arah jam sehingga titik sempadan terakhir adalah titik A. Peta bit lubang tunggal dikesan, dan Tanda kawasan ini dengan penuh warna, yang bermakna ia telah dicari, dan nilai kod rantai dikesan disimpan dalam jadual kod rantai. Dalam kertas ini, jadual kod rantai disimpan dalam kod tatasusunan integer satu-dimensi[ ], kandungan penyimpanan dengan subskrip 0 dan 1 ialah koordinat X dan Y bagi titik sempadan permulaan berdasarkan, dan jumlah kod rantai disimpan dalam unit dengan subskrip 2 Nombor N, bermula dari unit dengan subskrip 3, menyimpan nilai kod rantai titik sempadan pertama, - nilai kod rantai titik sempadan kedua... sehingga nilai kod rantai titik sempadan Nth terakhir.

Jadual segmen 3 baris

(1) Definisi jadual segmen baris

Kerana jadual kod rantai hanya boleh mewakili sempadan tubuh sasaran, tetapi bukan dalam dan luar sempadan, jadual kod rantai tidak boleh mewakili piksel dalaman tubuh sasaran, tetapi sebenarnya, selain mendapatkan titik sempadan dan perimeter imej, ia juga mendapatkan Untuk parameter lain, seperti data pusat lubang dan kawasan yang diperoleh dalam artikel ini, Untuk menyedari pemprosesan dan pengiraan piksel dalaman, jadual segmen struktur-baris lain diperlukan.

Kawasan juga boleh dilihat sebagai komponen dari segmen garis mengufuk. Setiap segmen garis boleh diwakili oleh dua titik akhirnya. Jadual titik akhir yang mengatur dengan lancar semua segmen garis mengufuk di kawasan menurut imbas dipanggil jadual segmen garis. Setiap titik jadual segmen baris terdiri dari dua bahagian. Titik bernombor-sama mewakili koordinat titik akhir kiri, dan titik bernombor-pelik mewakili koordinat titik akhir kanan. Jika struktur DOT ditakrif untuk mewakili jadual segmen garis, gunakan titik tata satu-dimensi[ ], biarkan i mewakili segmen garis Akhir kiri segmen garis ini boleh diekspresikan sebagai titik[2*i], dan titik akhir kanan ialah titik[2*i+1].

(2) Aplikasi jadual segmen baris

Jadual segmen garis mendapatkan setiap segmen garis dan nilai titik akhir bagi segmen garis, jadi piksel dalaman kawasan boleh mudah dicapai melalui pengiraan, dan parameter penting lain imej boleh dicapai, seperti parameter yang diperlukan dalam artikel ini: kawasan kawasan pengiraan, tengah graviti; Isi dengan cepat kawasan tertentu (untuk menghindari carian berulang dan meningkatkan efisiensi); parameter bentuk kawasan, formula diekspresikan sebagai: F = L*L/4 Ï-S

Tujuan projek ini adalah untuk mengesan pusat lubang bulatan, jadi ia sangat penting untuk pengesan bentuk kawasan. Dalam formula di atas, L ialah lingkungan dan S ialah kawasan. Parameter bentuk F yang diperoleh oleh nisbah ini adalah parameter bentuk bulatan. 1. Semakin besar perbezaan dari 1, semakin besar perbezaan dari bentuk bulatan. Untuk menghitung bilangan lubang dalam lubang PCB dan pusat bulatan, parameter bentuk ini boleh digunakan untuk penghakiman. Jika ia dekat dengan 1, ia boleh diharapkan sebagai lubang bulat diproses, jika tidak ia diisi secara langsung dengan tanda warna lubang bukan bulat dan tidak akan direkam dalam keputusan.

(3) Tukar jadual kod rantai ke jadual segmen baris [5]

Guna jadual segmen baris untuk menunjukkan bahawa parameter penting lain imej boleh dicapai, dan penukaran dari jadual kod rantai ke jadual segmen baris boleh sesuai dengan jadual 2.

Langkah khusus adalah seperti ini:

Selepas pertukaran jadual, kod rantai mendapatkan tiga jenis [6]: titik tengah, jenis nombor 0; titik akhir kiri, jenis nombor 1; titik akhir kanan, jenis nombor 2; titik tunggal, jenis nombor 3. Menurut data dalam jadual kod rantai, nilai kod rantai masuk dan nilai kod rantai keluar boleh diketahui, dan jenis titik ini boleh ditentukan untuk arah kedua-dua. Dalam rancangan program, jenis titik boleh dihukum menurut Jadual 3. Jika ia adalah titik akhir kiri dan kanan, koordinat disimpan dalam tata sementara. Titik tunggal boleh dianggap sebagai kebetulan titik kiri dan kanan yang sama, iaitu, ia sepatutnya disimpan dua kali, di tengah Jangan deposit titik. Titik akhir dalam jadual segmen baris diisih mengikut saiz koordinat Y, dan dalam baris yang sama diisih mengikut saiz koordinat X.

4 Hasil percubaan

Eksperimen ini mengambil gambar skrin imej PCB projek ini untuk memproses, gambar skrin dan memproses imej penuh.

Guna algoritma dan program dalam artikel ini untuk memproses gambar skrin, dan guna jadual kod rantai dan jadual segmen baris untuk menyimpan data, dan anda boleh mendapatkan beberapa maklumat parameter kedudukan lubang PCB.

Kesimpulan 5

Dalam kertas ini, sumber cahaya belakang digunakan untuk mendapatkan imej PCB berkualiti tinggi, dan kaedah segmentasi ambang OSTU digunakan untuk mendapatkan imej binari imej sumber secara stabil dan mudah, imbas dan laksanakan pengesan kontor, dan guna prinsip pengesan titik berikutnya ke kanan. Ia lebih bersedia dan menyimpan masa. Jadual kod rantai dan jadual segmen baris menyimpan data dan pemprosesan data, dan ia sangat selesa dan tepat untuk mendapatkan perimeter, kawasan dan sentroid lubang papan PCB, dan berjaya menyelesaikan masalah posisi apabila papan PCB ditembak. Eksperimen ini telah dijalankan dan disahkan pada platform perisian Visual C++. Ia boleh mengesan dan memproses 216 lubang bulatan di dalam 31 kita, dan mendapatkan kelajuan dan ketepatan yang diperlukan oleh projek ini. Hasilnya membuktikan bahawa kaedah ini boleh dilakukan.