原创 焊接缺陷是如何被看到的

                                 康视达AOI照明系统试用手记

实验评测时间：2009年04月
实验评测地点：北京市海淀区上地高新技术产业基地创业路17号4048房间
实验评测单位：www.china-vision.net
实验评测人：Jooonjay Zhang 及www.china-vision.net评测小组
实验报告撰写人:Jooonjay Zhang、Richard Yao
实验联系邮箱:Jooonjay.zhang@seventhsense.cn; richard.yao@seventhsense.cn
             machinevision@21cn.com；machinevision@sohu.com   

       该照明系统利用红\绿\蓝\白四色光组成环形复合光源，可选配同轴直射光；采用五通道数字控制器，通过串口实时控制各通道发光亮度，各亮度256级可调。

 通过对光源R、G、B三色分量的自由控制，光源可以提供各种不同颜色的照明。

       另外，AOI光源分红、绿、白、蓝四圈不同的颜色提供环形照明，在照射表面有一定起伏的物体时，不同的高程可以以不同颜色的曲线呈现在图像中，看上去像地质学中的等高线，这种优势可以在PCB板质量检测中表现出来。

                          SAI-176R156-A                                                       装在设备上的实物图

        该照明系统一般用于AOI设备系列（炉前、炉后、印刷后2D检查），以不同的角度照射受检的PCB板，图像传感器捕捉到PCB板的表面反射回来的这些色彩后产生一个包含三维信息的二维图像，以不同颜色凸显PCB焊后焊点及印字特征，采用特殊识别算法提取焊点特征判别焊接缺陷。 可检PCB漏件、错件、偏斜、漏焊 、极性误、多锡、少锡、桥接、焊锡球等缺陷。
 
可检查的缺陷图例：

                            以下是使用该光源实际采集到的图像：

                         在图像中，电阻排列部位图像如下图：

      从图中可以清楚看出缺件的部分会在图像中形成中间红色外边蓝绿色的色块，配合软件能够快速定位缺件的部位。
另外灵活应用光源的色彩特性可以对PCB板上多种其它信息进行检测：

      在图像中，PCB的某些特征就可以一次表现出来，例如红圈中的两个点，有焊锡的地方会反射光源的光线而形成亮点，没有焊锡的地方不发生反射，形成暗点；在绿圈中有两块较大的焊锡，不同的颜色表示不同的高度，即PCB板的第三维信息，圈内上方的焊锡从边缘至中心由红色变成浅蓝色再变成红色，而下方的焊锡从边缘至中心由红色变成浅蓝色再变成深蓝色，说明下方的焊锡残留较多，焊点较高；在蓝圈中则可以清楚区分出有阻焊剂部分（如布线较暗区域）与无阻焊剂部分（较亮的金属长条）。

      小结：康视达是光源领域较早推出AOI光源的企业，作为专业研发LED机器视觉光源的厂商，其产品已形成标准光源与专用光源等众多系列，拥有多项专利技术。本次视觉网试用的这款AOI光源给人印象最深的是软件控制功能，通过与计算机相连的串口数据线，用户可以对光源进行自由控制，由于每组LED颗粒呈环状排列在光源壳体内，控制不同位置的LED组还可以实现光照角度的改变。另外光源照射出色彩斑斓的图像含有多种灰度图像无法表示的信息，在快速多项目检测中比较理想地完成检测任务。然而在使用中要注意最好配合彩色相机进行检测，否则各种颜色信息在灰度图像中不易分辨；另外通过颜色表示高度信息时，由于各色间距较小，检测时最好配备放大率较高的镜头。

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感谢以下品牌对本次评测的大力支持：
机器视觉光源提供商：

工业相机提供商：

工业镜头提供商：

实验试验台、光源支架提供商：上海方千光电科技有限公司

感谢以下公司及个人对本次评测的大力帮助：

东莞康视达自动化科技有限公司 http://www.cogstek.com

The Imaging Source（德国映美精有限公司）http://www.theimagingsource.com/zh_CN/

上海方千光电科技有限公司 http://www.vanch.com.cn