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基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法、设备及存储介质技术

技术编号:43017641 阅读:9 留言:0更新日期:2024-10-18 17:21
基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法、设备及存储介质,包括S1、获取焊点图像;S2、将获取的焊点图像上传至云平台,在云平台上对焊点图像进行预处理;S3、对预处理后的焊点图像进行焊点边缘特征、纹理特征和形状特征提取;S4、在云平台上设计并训练卷积神经网络模型,识别焊点的空洞、裂纹和短路缺陷;S5、将预处理后的焊点图像输入卷积神经网络模型,在云平台上进行缺陷识别,自动检测出焊点中的缺陷;S6、根据缺陷识别结果,对焊点进行分类,判断当前批次BGA产品是否合格;S7、将检测结果实时反馈到生产管理系统,帮助生产人员迅速识别和修正问题,提高产品质量和生产合格率。本发明专利技术解决了传统机器视觉算法识别能力有限的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及bga焊点,尤其涉及一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法、设备及存储介质。


技术介绍

1、

2、在电子制造领域,bga焊点的质量对最终产品的性能和可靠性有着至关重要的影响。现有的bga焊点缺陷检测方法主要依赖于人工目视检查和传统的机器视觉技术。这些方法在检测精度和效率方面存在明显的局限性,无法满足日益增长的电子产品制造需求。

3、人工目视检查是传统的bga焊点缺陷检测方法之一。虽然这种方法可以直接观察焊点的表面状态,但其效率低下,且容易受到人为因素的影响。操作人员的疲劳、经验和技术水平都会导致检测结果的不一致性和不可靠性。此外,人工检查过程耗时耗力,无法适应现代电子制造中高效、高速的生产节奏。

4、另一方面,传统的机器视觉技术利用简单的图像处理算法,如阈值分割、边缘检测和形态学处理等,对焊点图像进行分析。这些方法虽然能够在一定程度上提高检测效率,但由于算法的局限性,其在应对复杂的焊点缺陷时效果并不理想。例如,传统算法难以准确识别焊点中的微小空洞、细微裂纹和复杂短路缺陷。此外,传统机器视觉技术对图像预处理的依赖性较高,且在处理过程中容易受到图像噪声和光照变化的影响,导致检测结果不稳定。

5、因此,提供检测能力更强、检测效率更高、检测结果更加准确的方法,是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现思路

1、

2、本专利技术的目的在于提出一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法、设备及存储介质,旨在通过在云平台上设计并训练卷积神经网络模型,使用标注好的焊点图像数据集进行模型训练,使卷积神经网络模型能够识别焊点中的空洞、裂纹和短路缺陷,解决传统机器视觉算法识别能力有限的问题。

3、本专利技术采取的技术方案如下:

4、一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,包括以下步骤:

5、s1、使用成像设备对bga焊点进行拍摄,获取焊点图像;

6、s2、将获取的焊点图像通过本地存储平台上传至云平台,在云平台上对焊点图像进行预处理,包括去噪、增强对比度和灰度变换;

7、s3、在云平台上利用计算机视觉技术对步骤s2中预处理后的焊点图像进行特征提取,提取焊点的边缘特征、纹理特征和形状特征;

8、s4、在云平台上设计并训练卷积神经网络模型,使用标注好的焊点图像数据集进行模型训练,使卷积神经网络模型能够识别焊点的空洞、裂纹和短路缺陷;

9、s5、将步骤s2中预处理后的焊点图像输入训练好的卷积神经网络模型,在云平台上进行缺陷识别,自动检测出焊点中的各种缺陷;

10、s6、根据缺陷识别结果,在云平台上对焊点进行分类,判断当前批次bga产品是否合格;

11、s7、通过云平台将检测结果实时反馈到生产管理系统,实现对生产过程的即时监控和调整,帮助生产人员迅速识别和修正问题,以提高产品质量和生产合格率。

12、进一步地,所述步骤s1包括:

13、s11、选择工业相机作为成像设备,并配备显微镜,调整成像设备的参数,包括:

14、焦距f的范围设置在10mm至100mm之间,根据bga焊点尺寸选择;

15、曝光时间t设置在1ms至100ms之间;

16、光圈大小a设定在f/1.4至f/16之间,通过调整光圈大小控制图像的景深;

17、光源亮度l设置为可调节范围在100至1000流明;

18、s12、将bga焊点置于成像设备的工作范围内,使用机械手臂进行定位:

19、通过传感器检测焊点位置;

20、控制机械手臂在x、y、z三个轴方向的移动;

21、s13、采用多角度拍摄技术进行焊点图像采集:

22、在0°、45°、90°、135°和180°五个不同角度对每个bga焊点进行拍摄;

23、每个角度拍摄三张图像,使用多帧合成算法增加图像的信噪比;

24、s14、利用图像拼接算法对多角度拍摄的图像进行拼接和融合:

25、使用sift算法提取每张图像中的关键特征点,采用ransac算法对提取的关键特征点进行特征点匹配,消除误匹配点,使用全局优化算法进行图像拼接生成全景焊点图像;

26、所述图像拼接算法具体实现包括:

27、特征点提取:焊点图像为i(x, y),使用sift算法提取每张图像中的关键特征点:

28、;

29、其中,()为关键点位置,为尺度,为方向,特征点提取的过程通过高斯差分实现,具体如下:

30、;

31、其中,为高斯函数,定义为:

32、;

33、为在两个不同尺度和下的高斯函数的差值;

34、k是尺度空间中的一个常数,用于生成不同尺度的图像,为输入的原始图像;

35、特征点匹配:采用ransac算法进行特征点匹配,消除误匹配点,对于特征点()和,匹配关系通过以下相似度函数s(i, j) 确定:

36、;

37、其中,和为特征描述符,为描述符间的标准差;为特征点位置;

38、图像配准与拼接:采用全局优化算法,通过最小化以下目标函数 e 实现多图像的拼接:

39、;

40、其中,为第k张图像,为变换矩阵,为透视变换矩阵,为重叠区域,为正则化参数;()和为匹配特征点对,透视变换矩阵h定义为:

41、;

42、通过最小化目标函数e,优化h的参数实现图像的无缝拼接,最终生成的拼接图像为;

43、和表示变换后特征点位置与实际特征点位置之间的欧氏距离,用于度量拼接过程中特征点的对齐程度;

44、s15、将生成的焊点图像以tiff或png格式数字格式保存到本地存储设备,并通过高速网络上传至云平台。

45、进一步地,所述在云平台上对上传的焊点图像进行预处理包括:

46、去噪处理:使用中值滤波算法去除焊点图像中的噪声点,对于焊点图像,中值滤波处理后的焊点图像定义为:

47、;

48、其中,k为滤波窗口的大小;

49、增强对比度:采用直方图均衡化方法对焊点图像进行对比度增强,均衡化后的焊点图像通过以下公式计算:

50、;

51、其中,和分别为焊点图像的最小和最大灰度值;

52、灰度变换:将rgb焊点图像转换为灰度焊点图像,转换后的灰度值按以下公式计算:

53、;

54、其中,r(x, y)、g(x, y)和b(x, y)分别为焊点图像中红、绿、蓝通道的灰度值。

55、进一步地,所述步骤s3包括:

56、s31、采用canny边缘检测算法对步骤s2中预处理后的焊点图像进行形状特征提取,获取焊点图像的边缘:

57、对焊点图像的灰度值进行高斯滤波,滤波后的图像灰度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤S1包括:

3.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述在云平台上对上传的焊点图像进行预处理包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

5.根据权利要求3所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤S4包括:

6.根据权利要求3所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤S5包括:

7.根据权利要求3所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤S6包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器和通信总线;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行所述存储器中所存储的程序,实现权利要求1-7任一项所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法;处理器和存储器通过通信总线完成相互间的通信。

9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有程序指令,其中,在所述程序指令运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1-7中任意一项所述的一种基于云平台的BGA焊点缺陷自动识别方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

3.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述在云平台上对上传的焊点图像进行预处理包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

5.根据权利要求3所述的一种基于云平台的bga焊点缺陷自动识别方法,其特征在于,所述步骤s4包括:

6.根据权利要求3所述的一种基于云平台的bga焊点缺陷自...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘龙江梦张文兵邹桐龙登成黄金鑫孙绍福金子铃
申请(专利权)人:云南锡业新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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