Новости PCB - Применение цепных таблиц и таблиц сегментов в PCB

Краткое изложение применения таблиц цепных кодов и сегментов в определении местоположения отверстий PCB: В этой статье изучается позиционирование отверстий печатных плат (printed circuit board) в отрасли для достижения цели стандартного перфоратора PCB - плат. Эффективная предварительная обработка изображений, собранных CCD, с использованием комбинации цепных кодовых таблиц и таблиц сегментов для точного и быстрого определения положения центра масс отверстия PCB. Этот метод может точно определить центр массы до 0001 пикселей. Найдите площадь, периметр, форму и центр массы отверстия. Этот метод успешно работает на платформе VC + + 6.0 и быстро программируется, что позволяет в реальном времени, точно, интеллектуально, массовое тестирование, что значительно улучшает качество и скорость обнаружения PCB - панелей.

Презентация

Автоматическое оптическое обнаружение (Automated Optical Inspection, AOI) - это метод визуального обнаружения, появившийся в последние годы. Он получает изображения через CCD и определяет дефекты и неисправности с помощью компьютерной обработки и анализа. Приложение AOI на производственной линии PCB имеет преимущества быстрой скорости обнаружения, короткого времени программирования и интеллектуального контроля больших объемов изображений. С развитием промышленных технологий требования к размеру апертуры пластины PCB становятся все выше и выше, а требования к серийному производству машин также становятся все выше и выше. Эта статья основана на проекте компании, которая производит счетчики отверстий. Техническое требование заключается в том, что минимальный радиус расположения отверстия PCB составляет 0,2 мм, и до 2000 круглых отверстий на каждый PCB. Общее время обработки не превышает 10 с. Результаты полученные после обработки. Центр окружности с точностью до 0,01 пикселя, отклонение каждого центра окружности от центра шаблона не должно превышать 25um. Если отклонение центра на 80% превышает этот показатель, оно считается неудовлетворительным и требует корректировки эталонного уровня оборудования.

« Граница» - это набор пикселей, в которых происходит скачкообразное или крышеобразное изменение уровня серого пикселей на изображении. Он существует между целями и контекстом, целями и задачами, регионами и регионами, базовыми и базовыми элементами. Он очень полезен для распознавания и анализа изображений. Границы могут очерчивать контуры целевого объекта, чтобы наблюдатель мог видеть с первого взгляда и содержать богатую информацию [1]. Поэтому, чтобы получить информацию о местоположении отверстия, сначала необходимо провести краевое обнаружение и отслеживание контура. Используйте код цепочки freeman для отслеживания контура края и используйте таблицу кода цепочки и таблицу сегментов для хранения и обработки данных.

1 Сбор и предварительная обработка изображений

(1) В этой статье используются камеры с подсветкой и высоким разрешением для получения высококачественных и контрастных изображений. Разрешение изображения 409 * 096. Качество источника изображения очень важно, и это напрямую повлияет на последующую обработку изображения.

(2) Для сглаживания изображения используется медианная фильтрация, которая направлена на минимизацию или устранение воздействия шума и улучшение качества изображения. Фильтр среднего значения может преодолеть размывание деталей изображения, вызванное линейными фильтрами, такими как фильтр наименьшего квадрата и фильтр среднего значения при определенных условиях, и наиболее эффективен для устранения импульсных помех и шума сканирования изображения. Для изображений, рассматриваемых в этой статье, детали отверстия PCB - панели имеют недостатки, поэтому фильтрация среднего значения более уместна. Его преимущество заключается в том, что он устраняет шум, не разрушая края изображения.

(3) Пороговое разделение осуществляется с использованием OSTU (метод наибольшей дисперсии между классами). Метод прост, стабилен и эффективен. Это двухзначный метод автоматического выбора порога на основе принципа мирного метода определения минимальной функции. Идея состоит в том, чтобы разделить изображение. Гистограмма делится на две группы по определенному уровню серого. Когда дисперсия между двумя группами является максимальной, уровень серого устанавливается как оптимальный порог [2].

2 Использовать таблицу кода цепочки и таблицу сегментов для описания результатов данных изображения [3]

(1) Используйте контур цепного кода Фримена для отслеживания цепного кода Фримена [4], разделенного на восемь и четыре связных цепных кода. Код восьмисвязной цепи определяется направлением центрального пикселя на восемь соседей, а четырехсвязная цепь использует центральный пиксель. Ориентируясь на своих четырех соседей, значение составляет 0½3. В этой статье используется восьмицепной код, как показано на рисунке 2 ниже, восьмицепной код вращается по часовой стрелке, а при вращении по часовой стрелке на 45 градусов значение цепного кода уменьшается на 1; Если значение кода цепочки увеличивается на 4, то направление поворачивается и добавляется 8. Тогда возвращайтесь в прежнем направлении. Когда значение кода цепи превышает 8 или меньше 0, для удаления или добавления 8 используется операция модуля 8.

(2) Применение цепной таблицы кода

Для отслеживания отдельных отверстий на панели PCB в этой статье используется метод цепного кода Freeman для получения кода пограничной цепи целевого объекта. При поиске уровня серого цвета объекта в определенной точке эта точка является точкой границы объекта. Если точка не закодирована, она является отправной точкой для положения отверстия. Начиная с этой точки, контурное отслеживание с помощью цепного кода Фримена позволяет отслеживать значение цепного кода каждой точки на границе, как показано в таблице 1, в зависимости от значения отклонения координат центральной точки и соседней точки. Координаты каждой пограничной точки могут быть получены из координат отправной точки, которая может быть представлена как двумерный массив inc [8] [2].

Конкретный процесс кодирования: Установите градус серого цвета целевого объекта на G1 и градус серого фона на G2. Поиск изображений по всей панели PCB. Когда точка a соответствует уровню серого G1, она считается пограничной точкой. Начиная с А, поиск по часовой стрелке границы расположения отверстия, начальное значение определяется как значение цепного кода, равное 4. Поиск следующей точки в направлении. Если значение серого в следующей точке равно G1, то это следующая пограничная точка. В противном случае, поверните направление поиска на 45 градусов по часовой стрелке с кодовым значением цепочки 3, чтобы продолжить поиск точки, так что всегда найдете первую точку A точка B, которая соответствует значению серого, равному G1. Затем установите B в качестве новой пограничной точки и установите маркер конца отслеживания в 0. Если пограничная точка не найдена в соседней точке, установите знак конца отслеживания как 1, указывая, что это изолированная точка.

Точка B как новая пограничная точка. Используйте значение кода цепочки как направление кода начальной цепи. Повторяйте отслеживание по часовой стрелке, пока последняя пограничная точка не будет точкой А. Отслеживайте битовую карту с одним отверстием и отметьте область цветом, что означает, что она была найдена, а отслеживаемые значения кода цепи хранятся в таблице кода цепи. В этой статье таблица цепного кода хранится в одномерном коде массива целых чисел [], содержимое, помеченное ниже 0 и 1, является координатами X и Y начальной пограничной точки, соответственно, а общее количество цепного кода хранится в ячейках, помеченных ниже 2. Цифровой N начинается с ячейки, помеченной ниже 3, и сохраняет значение цепного кода первой пограничной точки, Код цепи для второй пограничной точки. Код цепи до последней N - й пограничной точки.

Таблица 3 отрезков

(1) Определение таблицы отрезков

Поскольку таблица цепных кодов может представлять только границы целевого тела, а не внутренние и внешние границы, таблица цепных кодов не может представлять пиксели внутри целевого тела, но на самом деле она получает другие параметры, такие как данные и площадь центра отверстия, полученные в этой статье, в дополнение к точке границы и периметру изображения, Для обработки и вычисления внутренних пикселей требуется другая структура - таблица сегментов.

Эту область можно также рассматривать как состоящую из горизонтальных линий. Каждая линия может быть представлена двумя конечными точками. Таблица конечных точек для всех горизонтальных сегментов в области сглаживания по сканированию называется таблицей сегментов. Каждая точка таблицы состоит из двух частей. Четные точки обозначают координаты левой точки, нечетные - координаты правой конечной точки. Если структурированный DOT определен для представления таблицы сегментов, используется одномерный массив DOT [], который позволяет i отображать сегмент. Левый конец сегмента может быть представлен как DOT [2 * i], а правый конец - DOT [2 * i + 1].

(2) Применение таблиц отрезков

Таблица сегментов получает конечные значения для каждого отрезка и отрезка, поэтому можно легко получить внутренние пиксели области путем вычислений, а также другие важные параметры изображения, такие как параметры, необходимые для этой статьи: вычислительная площадь области, центр тяжести; Быстрое заполнение определенной области (избежание повторного поиска, повышение эффективности); Параметры формы площади, представленные формулой: F = L * L / 4ßS

Целью проекта является обнаружение центра круглого отверстия, поэтому он особенно важен для определения формы области. В вышеприведенной формуле L - это периметр, а S - площадь. Параметр формы F, полученный с помощью этого соотношения, является параметром формы окружности. Чем больше разница с 1, тем больше разница с формой круга. Для расчета количества отверстий в PCB - отверстиях и центре можно использовать этот параметр формы. Если он близок к 1, то можно приблизиться к обработке круглых отверстий, иначе они будут заполнены непосредственно не круглыми отверстиями с цветными маркерами и не будут записаны в результатах.

(3) Преобразование цепной таблицы кода в таблицу сегментов [5]

Используйте таблицу сегментов, чтобы показать другие важные параметры, которые могут получить изображение, и преобразование из таблицы кода цепочки в таблицу сегментов может быть выполнено в соответствии с таблицей 2.

Конкретные шаги заключаются в следующем:

После преобразования таблицы, цепной код получает три типа [6]: медиана, тип номер 0; Левая оконечная точка, тип № 1; Правая конечная точка, тип № 2; Сингулярность, тип № 3. На основе данных в таблице цепного кода можно узнать значение входящего и исходящего кода цепи и определить тип направления этих двух точек. В программировании типы точек можно судить по таблице 3. Если это левая и правая конечные точки, координаты будут храниться во временном массиве. Сингулярность можно рассматривать как совпадение левой и правой точек сходства, то есть она должна храниться дважды, без точки хранения посередине. Конечные точки в таблице сегментов сортируются по размеру Y - координат, а конечные точки в той же строке - по размеру X - координат.

4 Результаты экспериментов

В ходе этого эксперимента изображение PCB проекта было перехвачено, обработано, перехвачено и обработано после заполнения.

Используя алгоритмы и программы в этой статье для обработки скриншотов и хранения данных с помощью таблиц кода цепочки и таблиц сегментов, вы можете получить некоторую информацию о параметрах расположения отверстий PCB.

5 Заключение

В этой статье используется задний источник света для получения высококачественных изображений PCB, стабильного и простого получения двухзначных изображений исходного изображения с использованием метода порогового разделения OSTU, сканирования и отслеживания контуров, а также использования принципа отслеживания следующей точки вправо. Он лучше подготовлен и экономит время. Цепные таблицы и таблицы сегментов хранят данные и обработку данных, очень легко и точно получают периметр, площадь и сердцевину отверстия пластины PCB, успешно решают проблему позиционирования при перфорации пластины PCB. Эксперимент был запущен и проверен на программной платформе Visual C + +. Он может обнаружить и обработать 216 круглых отверстий в пределах 31 US и получить скорость и точность, необходимые для проекта. Этот метод оказался практически осуществимым.