使用检查系统的图像处理系统技术方案

一种检查系统，包括以一种方式被应用的多个模型，增强每个模型类型的有效性。在一个实施例中，一个印刷电路板检查系统包括一个图像模型，一个结构上的模型和一个几何模型以检查对象。图像模型首先被应用到被检查的对象以识别相似的对象。在图像模型被应用之后，应用一个结构模型以确定具有相同结构的对象存在于图像中和被用于决定是否在图像中已经真实地发现一个零件。最后，应用几何模型和使用通过先前的两个模型提供的近似的位置数据来确定被检查对象的精确的位置。还描述了用于学习和更新多个模型的技术。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及图像处理系统，并尤其涉及使用具有检查系统的图像处理系统，包括用于检查印刷电路板的检查系统。
技术介绍
如现有技术已知的，一个检查系统指的是用于检查任何现实世界处理，设备或对象的一个系统。一个自动的光学检查系统(AOI)大量的执行检查而不用人为干预。取决于其中使用它们的特殊的应用AOIs可以采取各种形式和结构配置。然而，典型的，该系统包括一个或多个安置在一个固定设备内的传感器(有时被称作一个检查头)。检查头适于相对于被检查的对象被控制的移动。一个或多个传感器的捕捉被检查对象的一个图像和提供捕捉的图像到一个图像处理系统。最典型类型的传感器是照相机，它们对于可见的光谱是敏感的。其他的，例如敏感于X-射线。图像处理系统用被检查的实际对象的捕捉的图像与该类型的对象的一个软件模型相比较。基于比较的结果，检查系统提供捕捉的图像与模型匹配程度的一个指示。这样，检查系统在检查处理中使用模型。此外，我们还知道，一个软件模型或更加简单的，表示一个现实世界处理，设备或概念的一个模型已经在一个软件中被“实现”或“被表示”。模型因此提供选择的或一个结构的整个方面的一个表示，一个现实世界处理，概念或系统的行为或操作或其他的特性。现实世界处理，设备或概念被称作一个对象分类。为了产生一个模型，一个人首先必须识别一个对象分类和接着选择对象分类的属性以便在模型中被编码。对象分类因此典型的包括一组对象或对象的实例，它们共享一个或多个特性或属性。通常期望选择包含在模型中的那些属性能简明地概括对象分类，和允许一个检查系统使用包括这些属性的一个模型以识别作为“真阳性”的特殊的对象和区分作为“真阴性”的不是分类部分的其它的对象。因为对于包含在模型中的选择有许多属性，和由于当应用时，模型中的一些属性结果在识别“真阳性”和区分“真阴性”种具有高的成功率，这就难于确定哪个属性被包括在模型中。当不能确定哪个属性允许一个检查系统区分真阳性和真阴性时，该问题变得更加困难。此外，如果我们具有了有关什么属性被包括的一个假设，我们不会知道如何测量或表示它们。被标记成“真阳性”的一个对象是适当属于具有对象被比较的一个特殊的对象分类的一个对象。例如，如果对象分类是集成电路封装类型和对象是一个集成电路，则对于集成电路对象分类集成电路将被考虑是一个真阳性。另一方面，是一个“真阳性”的一个对象是不适当属于具有对象被比较的一个特殊的对象分类的一个对象。例如，假设对象分类是集成电路封装类型和对象是一个集总元件电阻。在此情况下，对于集成电路对象分类集总元件电阻将被考虑是一个真阴性，因为一个集总元件电阻不属于与具有集成电路封装类型的对象的相同的对象分类。为了匹配一个模型到一个对象以确定是否它是对象分类的一部分，使用一种匹配方法。匹配方法从被检查的对象中提取选择属性和用特殊对象的测量的属性与存储在模型中的对象的属性相比较。匹配方法的一个重要方面是从被检查的对象上正确地计算或确定属性值。这些计算的或选择的属性接着与模型属性相比较。在一个印刷电路板上用于模型部件的一个属性的一个例子是带有印刷电路板的部分界线边缘和部件的任何内部边缘。给定一个图像，它可以包含一部分，大的图像梯度或不连续性，被考虑成潜在的“边缘侯选”，它是在板上部件布置的结果。然而，该方法的一个问题是许多匹配方法不能够正确地确定，或在一个实际的时间总计中确定，来自包含被检查对象的图像的数据应该被包括在一个属性测量中。该困境经常被称作对应问题。当在来自被检查对象的图像的测量的数据和模型属性之间需要一个精确的对应时，对于特殊的属性数据却是含糊的，匹配方法易于导致不良结果。在最差的情况下，如果在图像中具有n个属性侯选测量和在模型部分中有m个属性测量，则有m^n个可能组合通常，所有的必须被评价以选择最好的对应。即使当一个真实匹配可以不存在，如果图像中的临界属性测量的其中之一没有被适当的测量。此外，如现有技术已知的，常规的印刷电路板(PCB)检查技术典型的只使用具有一个单一属性的一个单一类型的模型。另外，常规的检查系统使用一个单一的匹配方法。多数模型匹配方案计算图像中属性的实例让它们与模型中的所有实例属性相比较。如上所述，必须被评估的对应数是指数。许多技术试图提炼该设置，通过去掉不太可能的组合或违犯一些启发式的产生的规则。不同类型的模型也是已知的。一个模型类型被称作一个图像模型，从被检查的对象的一个实例的一个图像中产生它。在实际中，从一个样品或被检查的一个典型的对象的一个图像中得出或建立模型。样品或典型的对象可以是一个整体电路部件或一个电路部件的一部分或者来自被检查的一个PCB的一部分。图像模型典型的只包括一个单一的属性，例如亮度。亮度分布被安排在一个固定的空间结构配置中。一种匹配方法被用于把被检查的对象的图像(例如，被检查电路的部件或部分)翻译成类似包括在模型中那些的一组属性。例如，如果量度属性被包括在图像模型中，则匹配方法从被检查对象中产生一组亮度属性。接着单一的图像模型被用于执行一个检查处理。然而，使用图像模型技术的一个问题是，如果在被检查对象的特例上出现真阳性改变，图像模型趋于不良的表现实际的数据。就是说，在整个检查处理过程中，从单一图像模型被提供的电路部件或PCB的图像可能不是被检查的一个典型电路部件或PCB的一个精确的表示。此外，它还可能不是一个典型电路部件的一个良好表示，该电路部件可以具有若干可接受的外观。因而，图像模型将不精确的匹配被检查的电路部件或PCB的图像，并因此使用图像模型的检查系统不会获得精确的测试结果。另一类型的模型被称作一个边缘模型，通常从被检查的部件或一个电路的一个电路部分的一理想的边缘表示中被提供。一种匹配方法被用于把被检查的对象的图像(例如，被检查电路的部件或部分)翻译成一组边缘属性。然而，使用该方法的一个问题是被检查的一个新的图像可以包括许多边缘。在此情况中，使用哪组边缘使来自被检查的一个对象的新数据与模型中的该组边缘或线路相匹配可能是不清楚的，从而使得难于测量新图像和模型中的相应特性。此外，这是可能的，即由于不良的照明条件，照相机噪声，对象和背景之间的低对比度，或许多其他的条件，图像处理系统不能够识别一个真实的部件边缘。当匹配方法没有精确的把图像电路部件翻译成期待的属性时，检查系统不会获得精确的测试结果。当模型没获得精确的测试结果时，检查系统提供一有效数的“假阳性”和一有效数的“假阴性”。在印刷电路板检查环境中，一个“假阳性”意味着检查系统指明一个电路部件存在于一个PCB上，当电路部件实际不存在时。同样，一个“假阴性”意味着系统指明一个电路部件不存在于一个PCB上，当电路部件实际存在时。由于各种原因，自动的光学检查PCB是相当困难。例如，具有一种暗色的电路部件能被安置在具有一种暗色的PCB上。这样，在此情况下，一个照相机不检测电路部件和PCB之间的任何有效对比度，由于一个黑暗部分(也就是电路部件)被放置在一个黑暗背景上(即PCB)。此外，PCB可以包括由于在PCB上使用的丝网漏印的“假边缘”，以及假阴性和阳性，由于在部件和印刷电路板外观众的大量的可变性，这样的可变性也使得检查系统难于一致的确认PCB上的部分。具有假阴性是不期望的，因为对于一个人查看和排除这些故障条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检查一个图像的方法，以便获得在有关区域中的对象的信息，其特征在于，该方法包括：应用第一模型和第二模型，第二模型的应用是基于应用第一模型的结果，其中第一模型产生一个输出，它通过识别图象中的第一组属性，预测是否一个对象被描绘在有关区域中，和第二模型通过识别第二类型的属性来预测是否一个具体类型的对象是存在于有关区域中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕梅拉R利普森，阿帕纳拉坦，丘卡斯里尼瓦斯，帕万辛哈，
申请(专利权)人：良瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]