aoi的組成
AOI系統(tǒng)是集精密機械、自動控制、光學圖像處理、軟件系統(tǒng)等多學科的自動化設備。具體分為四大精密機械驅動模塊、電氣控制模塊、圖像處理模塊、軟件系統(tǒng)。
1、精密機械系統(tǒng)
AOI的精密機械系統(tǒng)通常有交流伺服驅動電機、精密滾珠絲桿、精密直線導軌等組成。由系統(tǒng)驅動軟件會準確通過這些精密機械的運動,使PCB板傳送到CCD及光源下進行掃描。
2、自動控制系統(tǒng)
AOI的自動控制系統(tǒng)通常有光柵尺、運動控制驅動器、運動控制卡、圖像采集卡、主控計算機、I/O卡等組成。它主要是完成XYZ軸的精密運動以及電磁閥自動控制真空系統(tǒng)。
主控計算機是整個系統(tǒng)的核心,實現(xiàn)整機數(shù)據(jù)的采集傳送分析處理等,并發(fā)送各種指令控制,完成機械傳動、圖像處理及檢測功能。運動控制卡完成XYZ軸運動信號的采集,傳送各種運動數(shù)據(jù),動作執(zhí)行指令等功能。圖像采集卡主要是完成PCB板的圖像采集轉化。
3、光學圖像系統(tǒng)
AOI的光學圖像系通常CCD線陣相機、聚集鏡頭、鹵素或LED燈光源及圖像采集卡等組成。根據(jù)所掃描的PCB板的線寬的不同,CCD線陣相機通常有4k、8k、12k等。CCD線陣相機所采集的視頻圖像信號傳送到圖像采集卡上,由圖像采集卡進行采集,通過主控計算機將視頻圖像處理后,將結果返回給主控程序,通過顯示器對圖像進行觀察比較從而達到相應的控制。
4、軟件系統(tǒng)
AOI的軟件系統(tǒng)系通常由運動控制、圖像處理及算法三大部分組成。用戶可以通過視窗界面可以控制XYZ軸運動,圖像的識別及處理等。AOI通常算法有模板匹配、DRC設計規(guī)則檢查、CMTS形態(tài)檢查。
AOI的原理
AOI經過十幾年的發(fā)展,技術水平仍處于高速發(fā)展階段,如何實現(xiàn)最佳的檢測效果,一直是各AOI廠商不斷攻關的技術話題。目前國內市場上可見的AOI品牌眾多,每種AOI各有所長;每個品牌的AOI優(yōu)勢主要體現(xiàn)于其不同的創(chuàng)新核心軟件算法,通常采用的軟件算法有:模板比較、邊緣檢查、灰度模型、特征提取、固態(tài)建模、矢量分析、圖形配對和傅里葉氏分析等,但盡管算法各異,AOI的運作原理基本相同。
AOI照明系統(tǒng)給被檢測的元器件以360度全方位照明,然后利用高清晰的CCD攝像機高速采集被檢測元器件的圖像并傳輸?shù)?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/1247/" target="_blank">電腦,專用的AOI軟件根據(jù)已經編制的檢測程序進行比較、分析;判斷被檢測元器件是否符合預訂的工藝要求。簡單來說AOI檢測元器件的過程就是模擬人工目視檢查SMT元器件,是將人工目視檢測自動化、智能化、程序化。
圖像獲取就是用CCD攝像機把物體表面的光信號轉換成為電信號送入圖像采集卡。圖像采集卡將圖像數(shù)字化送入計算機,這個過程很直觀,容易理解。圖像送入計算機之后,AOI是如何檢測元件的質量呢?
光學原理:
AOI采用環(huán)形塔狀的三色LED光源照明,由不同的角度射出紅(R)、綠(G)、藍(B)以及三色光組合得到的白色(W)光分別投射到PCB上,對被測元器件予以360度全方位照明。AOI通過光的反射、斜面反射、漫反射分別得到元件本體、焊點、焊盤的不同顏色信息。
圖像比對原理:
AOI是通過CCD攝像機抓取,再經過圖像處理(即根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息轉化成為我們所需要的數(shù)字信號)。AOI將這些數(shù)字信號通過某種數(shù)學計算方法得到一個標準的誤差閥值,然后將每個被測試的圖像得到的閥值與系統(tǒng)中已修正好的標準閥值進行比較,如果比較結果小于標準閥值則該圖像通過檢測,否則判別為不合格。
統(tǒng)計建模技術:
標準圖像就是通過“統(tǒng)計建模”所得到的。通常,AOI經過學習一系列合格圖像的模板,讓計算機自動記憶所有OK圖像的大致特征,得到圖像的外形變化以及未來可能發(fā)生的變化方式特征,生成一副多元化的合格圖像模型。
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