可以檢測出任意方向歪斜的針腳。通過相機15采集的多引腳元件針腳的投影圖像可以檢測出任意一個斷缺的針腳。
[0025]如圖5所示，采用上述多引腳元件的針腳陣列視覺檢測系統(tǒng)，電腦總線進行通信連接直線運動裝置、圖像采集裝置及激光位置傳感器，經過運動控制器、圖像采集卡、攝像控制器、光源控制器對直線運動裝置、圖像采集裝置及激光位置傳感器連接控制，電腦上配有圖像處理模塊、(PU、存儲器、人機接口，對采集的圖像進行處理分析及判斷針腳歪斜或斷缺。其中:其中攝像控制器分別與相機9、相機15和相機18連接，分別控制相機9、相機15和相機18圖像采集;光源控制器分別與光源12、光源17和光源19連接，分別控制光源12、光源17和光源19的開關。圖像采集卡與相機9、相機15和相機18的信號輸出連接，將相機采集的數(shù)字圖像信號送給CPU處理或保存到存儲器。運動控制器與所述直線運動裝置的絲桿3、絲桿螺母4、步進電機7相連接，用于控制直線運動裝置運動。激光位置傳感器8、10、11、13、14、16與I/O 口連接，反饋待檢測元件的位置給CPU，相機9、相機15和相機18和光源12、光源17和光源19根據(jù)激光傳感器的信號采集圖像，圖像采集過程由程序自動控制完成，采集的圖像和處理結果保存在存儲器內。圖像處理模塊對采集的圖像提取ROI，進行二值化，然后對二值圖像進行分析，判斷針腳的歪斜和斷缺。
[0026]相機9和相機18采集的針腳投影圖像是用來檢測針腳是否歪斜，通過測量每個針腳投影的寬度來判斷針腳是否有歪斜。如圖6所示，在針腳投影處分別畫9條橫線(取樣線)，在這九條水平線上的像素即為該圖像的ROI，分別計算每個針腳投影在這9條橫線上的寬度&1、&2、&3、&4、&5、&6、&7、&8、&9。假設正常針腳投影小于一個設定值&0，所有針腳符合以下條件則判斷為合格:
al〈a0
a2〈a0
a3〈a0
a4〈a0
a5〈a0
a6〈a0
a7〈a0
a8〈a0
a9〈a0
否則該針腳判斷為歪斜。
[0027]相機15采集的針腳投影圖像是用來檢測針腳是否斷缺，通過測量每個針腳投影間的透光區(qū)域的距離來判斷針腳是否有斷缺。如圖7所示，在針腳投影處分別畫三條橫線，在這三條水平線上的像素即為該圖像的ROI，分別計算每個針腳投影間的透光區(qū)域在這三條橫線上的寬度bl、b2、b3。假設正常針腳投影間的透光區(qū)域小于一個設定值b0，所有針腳符合以下條件則判斷為合格:
bl〈b0
b2〈b0
b3〈b0
否則該處判斷為針腳斷缺。
[0028]實施例2:
基于實施例1的第二種圖像處理方法:
相機9和相機18采集的針腳投影圖像是用來檢測針腳是否歪斜，通過測量每個針腳投影的面積來判斷針腳是否有歪斜。如圖8所示，在針腳上下設定兩條橫線，這兩條水平線之間的像素即為該圖像的R0I，計算每個針腳投影在這兩條橫線之間的面積SI。假設正常針腳投影小于一個設定值SO，如果所有針腳符合以下條件則判斷為合格:
SKSO
否則該針腳判斷為歪斜。
[0029]相機15采集的針腳投影圖像是用來檢測針腳是否斷缺，通過測量每個針腳投影間的透光區(qū)域的面積來判斷針腳是否有斷缺。如圖9所示，在針腳上下設定兩條橫線，這兩條水平線之間的像素即為該圖像的ROI，計算每個針腳投影之間透光區(qū)域在這兩條橫線之間的面積S2。假設正常針腳之間的透光區(qū)域面積小于一個設定值S0，如果所有針腳符合以下條件則判斷為合格:
S2〈S0
否則該針腳判斷為短缺。
[0030]可以發(fā)現(xiàn)一些多引腳元件的一些位置會有特殊形態(tài)的針腳，例如內存插槽的兩端和中間位置的固定腳，這些特殊形態(tài)的針腳可能會引起對其他針腳的誤判。本發(fā)明利用特殊形態(tài)針腳的特征來消除其對其他針腳檢測結果的影響，例如本例的內存插槽的固定腳明顯長于其他針腳，利用這個特征消除固定腳引起的誤判。增加一條位于其他針腳投影下方，而且與固定腳相交的水平線，在此水平線出現(xiàn)的投影可以排除。
[0031 ] 實施例3:
基于實施例1，本圖像采集裝置需要控制氣缸夾持機構5直線運動的速度保證每一個針腳都可以檢測到:
圖4為本裝置的上視圖所示，三個相機與待檢測多引腳元件的運動方向的夾角大小不同，相機9、相機18、相機15光軸與待檢測多引腳元件的運動方向所成夾角大小分別為90°、63°、75°。假設相機9、相機18、相機15的視場寬度分別為cl、c2、c3，則三個相機的視場寬度在待檢測多引腳元件運動方向上的投影分別為:dl=clXsin90°；d2=c2Xsin63° ；d3=c3Xsin75°；
假設以上三個相機的幀率分別為fl、f2、f3(Hz)，則三個相機對應要求待檢測多引腳元件的運動最大速度分別為:vl=dl*fI；v2=d2*f2;v3=d3*f3;
為了保證每一個針腳都可以被每一個相機檢測到，該圖像采集系統(tǒng)要求小于vl、v2、v3
二者的最小值。為了保證成像質量和提1?檢測速度，相機幀率越1?越好D
【主權項】
1.多引腳元件針腳的視覺檢測方法，其特征在于:該方法基于圖像處理技術，包括有如下步驟: (1)采集待檢測多引腳元件的針腳的圖像，至少從兩個不同角度的方向采集針腳的圖像； (2)通過測量針腳圖像上的寬度或面積來判斷針腳歪斜或斷缺。2.根據(jù)權利要求1所述的多引腳元件針腳的視覺檢測方法，其特征在于:所述采集針腳的圖像的不同角度方向至少包括一個針腳投影重合方向和一個沒有針腳投影重合的方向。3.根據(jù)權利要求1所述的多引腳元件針腳的視覺檢測方法，其特征在于:所述針腳歪斜和斷缺的圖像處理分析區(qū)域不一樣。4.多引腳元件針腳的視覺檢測裝置，其特征在于:該裝置具有: 直線運動裝置，直線運動裝置帶動待檢測多引腳元件直線移動； 圖像采集裝置，該圖像采集裝置具有三個方向的相機，三個方向的光源，每個相機搭配一個光源，相機和光源分置于待檢測多引腳元件針腳的兩相對側，光源照射方向平行于相對相機的光軸； 激光位置傳感器，該激光位置傳感器確定待檢測多引腳元件的位置，輸出信號給予控制相機和光源工作； 電腦，該電腦總線進行通信連接直線運動裝置、圖像采集裝置及激光位置傳感器，同時電腦對采集的圖像進行處理分析及判斷針腳歪斜或斷缺。5.根據(jù)權利要求4所述的多引腳元件針腳的視覺檢測裝置，其特征在于:所述三個相機中有兩個不同角度的相機采集的針腳投影圖像檢測出待檢測多引腳元件針腳任意方向的歪斜，第三個相機采集的針腳投影圖像可以檢測出待檢測多引腳元件任意一個斷缺的針腳。6.根據(jù)權利要求4所述的多引腳元件針腳的視覺檢測裝置，其特征在于:所述直線運動裝置包括有電機、絲桿及絲桿螺母，電機驅動絲桿轉動，絲桿螺母套裝在絲桿上，絲桿螺母連接有氣缸夾持機構，氣缸夾持機構夾持待檢測多引腳元件。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多引腳元件的針腳視覺檢測方法及裝置，該方法基于圖像處理技術，裝置包括三個不同方向的相機和光源，氣缸夾持裝置，絲桿-電機直線運動裝置，激光位置傳感器。通過三個方向的背光光源和相機組成的圖像采集裝置，配合絲桿-電機直線運動裝置，對元件針腳進行檢測。其中兩個方向的相機和光源采集針腳的投影圖像進行分析，判斷針腳是否有歪斜，這兩個相機從不同方向采集圖片，保證了每一個針腳的任何方向歪斜都可以檢測出來；第三個相機從針腳沒有重合的方向采集針腳的投影圖像進行分析，檢測每一個針腳是否斷缺。本發(fā)明可以高效地檢測多引腳元件針腳，適用于插件技術行業(yè)的高速高精度自動光學檢測。
【IPC分類】G01N21/88
【公開號】CN105548203
【申請?zhí)枴緾N201610033245
【發(fā)明人】屠國權, 鄺泳聰, 梁經倫, 歐陽高飛, 李家裕
【申請人】東莞市德速達精密設備有限公司, 華南理工大學, 東莞理工學院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月19日