SMT全自动光学视觉检测机(AOI)基本原理培训教材

                                                                                                   

SMT全自动光学视觉检测机(AOI)基本原理培训教材
一AOI基本原理
    AOI（Automated Optical Inspection）自动光学检测，利用光学和数字成像技术，采用计算机和软件技术分析图像而进行自动检测的一种新型技术。AOI的定义是广泛的，运用是多领域的，如文字印刷检测，金属表面检测，零件几何测量（二次元、三次元、影像量测仪），各种证件识别（车牌违章拍照）以及人的面容识别等等。但从本世纪起，SMT行业对此技术运用得相对较早和更加广泛，久而久之SMT行业通常将AOI误认为是SMT行业中“专用名词”。在此，为了尊重AOI行业其他领域的工作人员，我们将SMT行业的AOI可定义为SMT-AOI，另外一种仅检测PCB基板（PCB厂生产的PCB基板，无元件）的AOI，可定义为PCB-AOI。       将通过编程预先制作好的检查参数和检查时照相机所拍摄的元件图像按照检查逻辑进行处理。如果检查结果在检查参数所规定的标准范围之内，则判定为合格品，如果在标准范围以外，则判定为不合格。AOI的组成及基本原理：


光学系统（视觉）系统是AOI设备中的“眼睛”，其主要组成部分由光源和相机组成。
一 光源
光源是为相机拍照提供照明的装置，一般分为彩色组合光源和白色光源 白色光源，可以通过不同的角度照射，可使检测物体不同角度呈现不同的亮度显示。白色光源分为“同轴”、“线性”、“环形”等几类，此类光源适合用于“灰度解析”的检测方法。因为“灰度解析”主要方法就是通过判断图像（黑白）的各个点的亮度和整体亮度变化的各种关系，如图A 彩色组合光源实用于“图像”对比和“颜色分析”，此种光源通过RGB三种彩色光源通过不同的角度对检测物件进行照射，根据反射原理可以在相机中呈现不同的颜色。1.相机红光经过近似垂直的方向照射后也正好反射到相机中，绿光和红光通过反射均不能进入相机，所以我们在相机中看到焊锡平面（焊盘）处为红色；2、一般焊点处的“斜坡”处的角度在50左右, 通过蓝光经过斜面的反射刚好进入相机，绿光和红光被反射在相机以外，所以我们在相机中能看到焊锡“斜坡”（锡面）处为蓝色；3、由于元件本体表面相对粗糙，经过三种光的照射会形成漫反射，红绿蓝三色光混合后相当于白色光照射，所以我们在相机中看到元件本体的颜色是元件原有的颜色。三色组合光源光对于解决元件焊点部分的缺陷是十分有效的（不同焊锡效果具有不同的颜色）。三. 色光的各个颜色的光照角度每家公司设计尽不相同，但基本几何原理类似。
二 相机
工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有较高的图像稳定性、较高传输能力和较高抗干扰能力等。工业相机是 AOI 视觉系统中的一个关键部件，其最主要功能就是将感光信号转变成为有序的电信号，以便计算及软件进行数字化处理。选择合适的相机也是AOI视觉系统设计中的重要环节，不同的相机不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。 三 检查参数
所谓检查参数，系指构成检查数据的最小单位，由「窗口」「检测算法」「检查标准」3部分构成。在检查参数中，各「窗口」都有对应的「颜色参数」和「检查标准」。不同的检查逻辑，决定了各个元件所使用的检查参数。 窗口       照相机所拍摄的图像中实际进行检查的区域。
颜色和亮度参数   从照相机拍摄到的图像中设定检查所必须的颜色。 颜色参数根据窗口和元件的种类预先决定应该抽出哪种颜色。这种颜色称为对象颜色。相反，不想抽出的颜色也和对象颜色同样预先已决定。这种颜色称之为除外颜色。颜色参数是由数种对象颜色和除外颜色所构成的。
检查标准   是判定检查结果是否合格的标准值。在照相机所拍摄的图像中用数值设定焊接成形角度和焊锡桥接等检查对象部分的标准值（大小多少、偏离多少等）。检测算法检查编程时的算法运用是否正确。


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