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UV胶覆盖视觉检测

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     楼主| 发表于 2024-4-29 14:22:32 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自:广东省东莞市 电信

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    UV胶覆盖视觉检测
    image1.png
    UV胶覆盖视觉检测视频号

    UV胶覆盖视觉检测B
    UV胶一个比较典型的应用就是用于PCB板表面的涂覆层。当然,这里的涂覆层的具体作用是用于防水防磁还是做什么的就不研究了。我们主要是使用机器视觉方法来检测覆盖的UV胶的覆盖面积、覆盖厚度、覆盖率、未覆盖到的孔洞等相关的内容。

    image2.png
    UV胶照明效果-正面低角度照明-有阴影无反光

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    UV胶照明效果-背面低角度照明-无阴影无反光(效果最好)

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    UV胶照明效果-背面高角度照明-没阴影有反光

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    UV胶照明效果-背面高角度照明-没阴影有反光
    机器视觉光源
    UV胶的照明,通常是需要使用紫外光源进行打光,紫外光源照射到UV胶后会激发出荧光,这时使用用彩色相机就可以得到比较明亮的胶体部分。一般使用常规的条形光源或环形光源都。但是这里需要注意的是很多PCB板表面是有高低大小不同的零件的,如果使用低角度的光源进行照明时,会有元件遮挡造成阴影;而使用高角度的光源进行照明时,则会因为胶水表面比较光滑而造成反光。所以,这里还要考虑一下是不是可以加滤波片,将紫外光源中的可见光成份过滤掉,只留下紫外的365/395波段的光谱成份,照射到UV胶后再激活出荧光,滤波掉光源中可能存在的其他可见光成份。这里可以考虑加了滤光片的条形紫外光源SHI-BLM23738-UV365F,然后使用4个这样的条形光源组合成四面可调光源:

    image6.png
    SHI-BLM23738-UV365F
    光源控制器
    SHI-BLM23738-UV365F的功率是比较小的,约20W左右,如果只有一个光源,使用SHI-MAPSM2424-2CH即可。如果有4个,那么则考虑使用SHI-APSM-24120-4CH或者是SHI-DPS24120-4CH,即总功率120W4通道输出的光源控制器,模拟的、数字的都可以。

    image7.png
    SHI-MAPSM2424-2CH

    image8.png
    SHI-APSM-24120-4CH

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    SHI-DPS24120-4CH
    工业相机
    PCB板的尺寸通常是在几十毫米到几百毫米之间,主要还是看具体大小尺寸吧。如果板子比较小,那么相机分辨率则可以使用低一些的。而如果板子比较大,则需要使用分辨率高一些的相机。推荐是500~1000万这个范围内的。分辨率如果太高,那么处理起来速度可能就会比较慢,而太低的话,有些孔洞可能就无法测量了。一般都是静态测量的,可以使用性价比高的卷帘CMOS即可;而如果使用动态飞拍的话,或者要使用大靶面的芯片,得到更好的图像质量,建议考虑全局CMOS芯片,但是成本会有所上升。

    image10.png
    MER2-503-23GM/MER2-507-23GM
    工业镜头
    对于PCB表面UV胶的检测,一般使用FA镜头即可。这时应该尽量拉高一点工作距离,减少元件阴影的干扰。当然,成本允许,可以考虑使用远心镜头。不过,要拍这么大的范围,远心镜头成本上升非常高。这里可以考虑SHI-C2516FFW,优先使用距离远一点,而且也能拍比较大范围的FA镜头。

    image11.png
    SHI-C2516FFW
    图像处理算法
    对于UV胶项目,通常都是要使用彩色相机得到荧光图像,然后再使用抽取颜色平面算子,得到灰度图像,之后再使用粒子分析等方法,来具体分析相关的区域:

    image12.png
    UV胶荧光图提取蓝色平面
    荧光一般表现为蓝色,所以这里直接抽取蓝色平面效果比较明显。或者提取值平面等也是可以的。但是不建议提取红色或绿色平面。

    image13.png
    使用阈值函数得到二值图像

    image14.png
    高级形态学-删除小目标
    得到二值图像后,可以考虑使用一些形态学方法对图像进行一些滤波过滤。最后再做粒子分析等。具体要求具体解决。
    机器视觉项目实现难度
    ★~★★★★
    相对来说,覆盖涂层的面积、孔洞等检测要简单一些;而涂覆层中的一些缺陷则要复杂很多,如其中的气泡,又或者需要使用3D检测的厚度等。还是要看具体的需求,不同需求检测要求就不一样,实现难度也不同。
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