AOI的全稱是自動光學檢測,是基于光學原理來對焊接生產中遇到的常見缺陷進行檢測的設備。AOI是新興起的一種新型測試技術,但發展迅速,很多廠家都推出了AOI測試設備。自動光學檢測儀主要是通過光學原理、權值成像差異數據分析原理、顏色提取方法、相似性原理和二值化原理等來執行檢測的。發現缺陷并進行圖像比對方法。
AOI技術向智能化方向發展是SMT發展帶來的必然要求。在SMT的微型化、高密度化、快速組裝化、品種多樣化發展特征下,檢測信息量大而復雜,無論是在檢測反饋實時性方面,還是在分析、診斷的正確性方面,依賴人工對AOI獲取的質量信息進行分析、診斷幾乎已經不可能,代替人工進行自動分析、診斷的智能AOI技術成為發展的必然。
(1) AOI的光源由紅、綠、藍三種LED燈組成,利用色彩的三基色原理來組合成不同的色彩,結合光學原理中的鏡面反射、漫反射、斜面反射,將PCB上貼片元件及焊接狀況以圖像的方式顯示出來。
(2)權值成像數據差異分析系統是通過對一幅圖像柵格化,分析各個像素顏色分布的位置坐標、成像柵格之間(色彩)過度關系等成像細節,列出若干個函數式,再通過對相同面積大小的若干幅相似圖片進行數據提取,并分析計算,將計算結果按軟件設定的權值關系及最初圖像像素色彩、坐標進行還原,形成一個虛擬的、權值的數字圖像,這個圖像稱為“權值圖像”,其主要數字信息包含了圖像的圖形輪廓、色彩的分布、允許變化的權值關系等,以便后面進行分析和處理。
(3)相似性原理。利用圖像的明暗關系形成目標物的外形輪廓,比較該外形輪廓與標準輪廓的相像程度。該方法財檢測元件的缺失、漏貼等比較有效。
(4)顏色提取。任何顏色均可用紅、綠、藍三基色按照一定的比例混合而成。紅、綠、藍形成一個三維顏色立方體。顏色提取就是在這個顏色立方體中裁取一個需要的小顏色方體,即對應我們需要選取顏色的范圍,然后計算所檢測的圖像中滿足該顏色方體占整個圖像顏色數的比例,檢查是否滿足需要的設定范圍。在以紅、綠、藍三色光照的情況下,該方法最適合對電阻、電容等焊錫進行檢測。
(5)圖像比對。在測試過程中,設備通過CCD攝像系統采集所測試電路板上的圖像,經過圖像數字化處理后輸入計算機內部,與標準圖像進行運算比對(比對項目包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、顏色及位置等),并將比對結果超過額定誤差閾值的圖像通過顯示器輸出,并顯示其在PCB上的具體位置。
(6)二值化原理。將目標圖像按一定方式轉換為灰度圖像,然后選取一定的亮度閾值進行圖像處理,低于閾值的直接轉換成黑色,高于閾值的直接轉換成白色。使字符、IC短路等直接從原圖像中分離出來。
通過以上方法,自動光學檢測儀能夠完成丟失元件、元件極性、貼裝精度、錫膏印刷或焊點品質、元件標示等缺陷的檢測。