AOI检测图像对比实现原理

目前比较流行的图像对比方式有三种。

第一种：模板匹配（或母版比对）方式。这种方式预先采集一块标准产品（无缺陷）的图像并确定为参考图像，后续所有检测时所采集的图像，都需要与这个参考图像做比较。

第二种：模式匹配方式。在这种方式中，AOI系统中会存储无缺陷以及多种有缺陷的PCB组件图像信息，所有检测时所采集的图像与这些组件信息做匹配，然后判断是否合格。

第三种：统计模式匹配。这种方式利用统计学方式，结合模式匹配，通过与已经存储的PCB组件图像信息做匹配，同时也会智能分析所有产品组件信息。如果比较结果小于标准阀值，则该图像通过检测；否则系统会判定该图像为不合格，并将此部件转移到其他区域，供后续维修或再检测。 AOI光学检测与X-RAY无损检测两者之间的区别。东莞国内AOI检测设备市场价

AOI虽然具有比人工检测更高的效率，但毕竟是通过图像采集和分析处理来得出结果，而图像分析处理的相关软件技术目前还没达到人脑的级别，因此，在实际使用中的一些特殊情况，AOI的误判、漏判在所难免。

目前AOI使用中存在的问题有：

（1）多锡、少锡、偏移、歪斜的工艺要求标准界定不同，容易导致误判。

（2）电容容值不同而规格大小和颜色相同，容易引起漏判。

（3）字符处理方式不同，引起的极性判断准确性差异较大。

（4）大部分AOI对虚焊的理解发生歧义，造成漏判推诿。

（5）存在屏蔽圈、屏蔽罩遮蔽点的检测问题。

（6）BGA、FC等倒装元件的焊接质量难以检测。

（7）多数AOI编程复杂、繁琐且调整时间长，不适合科研单位、小型OEM厂、多规格小批量产品的生产单位。

（8）多数AOI产品检测速度较慢，有少数采用扫描方法的AOI速度较快，但误判、漏判率更高。 梅州全自动AOI检测设备设备离线aoi设备效率提高有利于什么呢？

AOI自动光学检测仪及其工作原理2

(3)相似性原理。利用图像的明暗关系形成目标物的外形轮廓，比较该外形轮廓与标准轮廓的相像程度。该方法财检测元件的缺失、漏贴等比较有效。

(4)颜色提取。任何颜色均可用红、绿、蓝三基色按照一定的比例混合而成。红、绿、蓝形成一个三维颜色立方体。颜色提取就是在这个颜色立方体中裁取一个需要的小颜色方体，即对应我们需要选取颜色的范围，然后计算所检测的图像中满足该颜色方体占整个图像颜色数的比例，检查是否满足需要的设定范围。在以红、绿、蓝三色光照的情况下，该方法较适合对电阻、电容等焊锡进行检测。

(5)图像比对。在测试过程中，设备通过CCD摄像系统采集所测试电路板上的图像，经过图像数字化处理后输入计算机内部，与标准图像进行运算比对（比对项目包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、颜色及位置等），并将比对结果超过额定误差阈值的图像通过显示器输出，并显示其在PCB上的具体的位置。

(6)二值化原理。将目标图像按一定方式转换为灰度图像，然后选取一定的亮度阈值进行图像处理，低于阈值的直接转换成黑色，高于阈值的直接转换成白色。使字符、IC短路等直接从原图像中分离出来。

AOI工作原理

自动光学检测的光源分为两类：可见光检测和X光检测

AOI检测分为两部分：

光学部分和图像处理部分，通过光学部分获得需要检测的图像；通过图像处理部分来分析、处理和判断。图像处理部分需要很强的软件支持，因为何种缺陷需要不同的计算方法用电脑进行计算和判断。

灯光变化的智能控制

人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断，反射量多为量，反射量少为暗。AOI与人判断原理相同。AOI通过人工光源LED灯光代替自然光，光学透镜和CCD代替人眼，把从光源反射回来的量与已经编好程的标准进行比较、分析和判断。对AOI来说，灯光是认识影响的关键因素，但光源受环境温度、AOI设备内部温度上升等因素影响，不能维持不变的光源，因此需要通过“自动跟踪”灯光“透过率“对灯光变化进行智能控制。

焊点检测原理

AOI是X、Y平面（2D）检测，而焊点是立体的，因此需要3D检测焊点高度（Z）。

3D检测的方法有

当下流行的是采用顶部灯光和底部灯光照射—用顶部灯光照射焊点和Chip元件时，元件部分灯光反射到camera，而焊点部分光线反射出去。与此相反，用底部（水平）灯光照射时，元件部分灯光反射出去，焊点部分光线反射到career。急用底部灯光可以得到焊点部分的影响。 SMT整线设备中AOI的作用随着PCB产品向着超薄型、小组件、高密度、细间距方向快速发展。

AOI自动光学检测仪及其工作原理

      AOI经过十几年的发展，技术水平仍处于高速发展阶段。目前国内市场上可见的AOI设备品牌众多，每种AOI检测设备各有所长；每个品牌的AOI优势主要体现都取决于其不同的创新软件算法，通常采用的软件算法有:模板比较、边缘检查、灰度模型、特征提取、固态建模、矢量分析、图形配对和傅里叶氏分析等，但尽管算法各异，AOI的运作原理基本相同。

AOI视觉检测设备功能：

(1)AOI的光源由红、绿、蓝三种LED灯组成，利用色彩的三基色原理来组合成不同的色彩，结合光学原理中的镜面反射、漫反射、斜面反射，将PCB上贴片元件及焊接状况以图像的方式显示出来。

(2)权值成像数据差异分析系统是通过对一幅图像栅格化，分析各个像素颜色分布的位置坐标、成像栅格之间（色彩）过度关系等成像细节，列出若干个函数式，再通过对相同面积大小的若干幅相似图片进行数据提取，并分析计算，将计算结果按软件设定的权值关系及初图像像素色彩、坐标进行还原，形成一个虚拟的、权值的数字图像，这个图像称为“权值图像”，其主要数字信息包含了图像的图形轮廓、色彩的分布、允许变化的权值关系等，以便后面进行分析和处理。 早期的时候AOI大多被拿来检测IC(积体电路)封装后的表面印刷是否有缺陷。清远多功能AOI检测设备设备厂家

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AOI 图像采集阶段

      AOI的图像采集系统主要包括光电转化摄影系统，照明系统和控制系统三个部分。光电转化摄影系统指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。是获得图像的”眼睛”，原理是光电二极管接受到被检测物体反射的光线，光能转化产生电荷，转化后的电荷被光电传感器中的电子元件收集，传输形成电压模拟信号。二极管吸收光线强度不同时生成的模拟电压大小不同，依次输出模拟电压值被转化为数字灰阶0-255值，灰阶值反映了物体反射光的强弱，实现识别不同被检测物体的目的。

      光电转化器可以分为CCD和CMOS两种。因为制作工艺与设计不同，CCD与CMOS传感器工作原理主要表现为数字电荷传送的方式的不同，CCD采用硅基半导体加工工艺，并设置了垂直和水平移位寄存器，电极所产生的电场推动电荷链接方式传输到**模数转换器。这样的结构与设计难集成很多的感光单元，制造成本高且功耗大；而CMOS采用无机半导体加工工艺，每像素设计了额外的电子电路，每个像素都可以被定位，而无需CCD中那样的电荷移位设计，对图像信息的读取速度远远高于CCD芯片，因光晕和拖尾等过度曝光产生的非自然现象的发生频率要低，价格和功耗比CCD光电转化器也低，但其缺点半导体工艺制作的像素单元缺陷多 东莞国内AOI检测设备市场价

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