防焊偏位检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及图像显示领域，特别涉及一种防焊偏位检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在集成电路生产设计行业，各种PCB印刷电路板和物料基板都需要设置金面区域，如镀金或沉金等方式。例如金手指等结构，用来连接各个器件或引线结构，实现数据和信号传送。

但在实际工艺生产中，随着IC愈加复杂和集成度愈高的情况下，金面面积越小、数量越多且密度越高的情况下，如镀金误差较大会导致金面偏移，在偏移过大的情况下会影响器件连接、甚至出现错位和报废的情况，这样就需要对生产的物料板进行视觉检测，确定NG基板和正常基板。传统的方法大多从机器精度入手来提高工艺精度，并采用多层机器和人工介入复检校验确定，这种方式的校验效率低下，且成本投入过高。

发明内容

本申请提供一种防焊偏位检测方法、装置、设备及存储介质，解决金面检测效率不高和成本投入过大的问题。

一方面，本申请提供一种防焊偏位检测方法，所述方法包括：

获取物料基板的采集图像，从所述采集图像中识别若干防焊检测区和金面区域，且所述防焊检测区设置在所述金面区域的外侧；

提取并计算所述金面区域中的金面面积，以及金面和所述防焊检测区之间的偏位距离；

根据物料基板的型号确定偏移检测的金面占比阈值和金面偏离阈值，并在计算的金面低于金面占比阈值，和/或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，确定物料基板出现焊接偏位。

另一方面，本申请提供一种防焊偏位检测装置，所述装置包括：

识别模块，用于获取物料基板的采集图像，从所述采集图像中识别若干防焊检测区和金面区域，且所述防焊检测区设置在所述金面区域的外侧；

计算模块，用于提取并计算所述金面区域中的金面面积，以及金面和所述防焊检测区之间的偏位距离；

确定模块，用于根据物料基板的型号确定偏移检测的金面占比阈值和金面偏离阈值，并在计算的金面低于金面占比阈值，和/或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，确定物料基板出现焊接偏位。

可选的，所述金面区域包括GNDpad、connectpad、BGApad和金手指中的至少一种，所述防焊检测区为回字形，环绕所述金面区域设置。

可选的，所述提取并计算所述金面区域中的金面面积，以及金面和所述防焊检测区之间的偏位距离，包括：

计算位于所述防焊检测区内部的金面面积，并计算金面各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。

可选的，根据物料基板的型号确定金面的完整面积，将其确定为金面占比阈值，并与测量的金面面积进行比较；

当测量的金面面积小于金面占比阈值时，确定所述防焊检测区遮挡所述金面区域；当金面面积不小于金面占比阈值时，计算金面各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。

可选的，根据物料基板的型号确定至少一对偏位距离，且一对偏位距离对应回字形防焊检测区的两个对边；其中，不同型号的物料基板测量回字形防焊检测区的不同对边；

将至少一对偏位距离与金面偏离阈值比较，当每一对偏位距离都大于金面偏离阈值时，确定物料基板正常，当存在至少一个偏位距离不大于金面偏离阈值时，确定物料基板异常。

可选的，当所述防焊检测区内包含至少两条金面时，计算区域内所有金面的面积总和，并和金面占比阈值进行比较确定。

可选的，当所述防焊检测区内包含至少两条金面时，根据所有金面位置框选确定出金面测量区，基于金面测量区计算各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。

又一方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述方面所述的防焊偏位检测方法。

又一方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述方面所述的防焊偏位检测方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过在物料基板上设置防焊检测区，并将该防焊检测设置在金面区域的外侧，因为金面区域和防焊检测标志之间设置有间隙，而通过视觉检测可以计算金面区域内的有效金面面积以及金面和防焊检测标志之间的距离，在金面面积低于对应型号下金面占比阈值，或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，说明物料基板出现焊接偏位。该方案可以通过视觉检测方法将偏位检测精度提高到像素级，识别金面的微小偏移，大幅提高金面检测精度和检测效率。

附图说明

图1是本申请提供防焊偏位检测系统的场景示意图；

图2是本申请实施例提供的防焊偏位检测方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的物料基板的采集图像；

图4示出了金面区域被防焊检测区遮挡和未遮挡的示意图；

图5示出了几种常见金面区域类型的示意图；

图6是金面严重偏离后呈现的效果图；

图7示出了不同情况下金面区域与防焊检测区的位置关系图；

图8是实际拍摄的包含金区域和防焊检测标志的物料板实物图；

图9是图8中金区域和防焊检测区的放大效果图；

图10示出了本申请实施例提供的防焊偏位检测装置的结构示意图；

图11是本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1是本申请提供防焊偏位检测系统的场景示意图，该系统包括计算机设备40、检测台20、线扫相机10和物料基板30。物料基板30放置在检测台20上，线扫相机10同时和计算机设备40及检测台20联动，逐个扫描物料基板并获取采集图像，也就是物料基板的全景图。计算机设备40接收扫描物料基板的采集图像，对其进行视觉检测，分析基板上的金面印刷精度。计算机设备至少包含有显示界面，复检员通过显示界面查阅识别的各个金面图，并进行复检。

图2是本申请实施例提供的防焊偏位检测方法的流程图，包括如下步骤：

步骤201，获取物料基板的采集图像，从采集图像中识别若干防焊检测区和金面区域，且防焊检测区设置在金面区域的外侧；

物料基板可以是PCB板或其他电池板等设备，特别是电池板料外观小巧且金面密集的情况下，对镀金或沉金工艺的精度有较高要求。本申请以6309和6386电池板系列为例进行说明，其他物料板同理。这些物料基板的CAD母版图中本身没有用来定位的模块或点位，因为只能从物料基板上入手改进，而本申请是在物料基板上设置定位点，也就是放焊检测点，对应的区域就是防焊检测区。金面区域是根据产品需要在物料基板上划定的，用于设置金面触点的区域，且根据不同触点功能还分成不同的金面形状。

防焊检测区的数量和位置具体根据实际情况决定，因为金面排布位置和间距是CAD母版图中设计且确定的，因而防焊检测区只要设置一定数量，并将其选取在金面区域的外侧即可。参见图3所示，物料基板的采集图像300中显示有若干元器件和金面区域310，金面区域根据料板的功能和结构设计，可以存在单个或多个。且金面之间的距离和排布是统一设置的，出现金面偏移时只会朝向一个方向，如所有金面区域的金面同时向左偏移或向右偏移，基于这一原则，在多个金面区域的情况下，只需要设置至少一个防焊检测区即可，当然设置多个检测区可以提高金面之间的距离监测。例如图3中将防焊检测区包围金面区域，两者间距一定距离，通过距离大小来判断金面是否偏移。

步骤202，提取并计算金面区域中的金面面积，以及金面和防焊检测区之间的偏位距离；

金面面积的大小不仅可以用来检验金面覆盖率是否达标，还可以用来判断是否被防焊检测区遮挡。图4示出了金面区域被防焊检测区遮挡和未遮挡的示意图，左侧金面未遮挡的情况下精度合格，不影响物料板的使用。但右侧金面被防焊检测区遮挡，减小了金面触点的接触面积，直接影响数据和信号传输。

步骤203，根据物料基板的型号确定偏移检测的金面占比阈值和金面偏离阈值，并在计算的金面低于金面占比阈值，和/或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，确定物料基板出现焊接偏位。

计算机设备获取扫描图后，会将图片进行视觉检测和图像分割，提取其中的防焊检测区和金面区域。例如图4所示，提取防焊检测区域后，通过像素识别计算金面区域中的金面有效面积，理论金面面积在设计CAD母版时已经确定，因此计算后可以进行比较是否面积减小或增大。金面区域和防焊检测区之间的距离(虚线之间间距)即为金面和防焊检测区之间的偏位距离d，理论的偏位距离同样根据物料型号和设计，此距离至少需要在偏离时不得与邻近金面的触点接触，且确保金面有效面积。

在计算金面区域中的金面面积以及对应的偏位距离的前提还得获悉该物料基板的型号，根据该信号从数据库中获取理论数据，即确定偏移检测的金面占比阈值和金面偏离阈值。金面占比阈值就是支持的最低有效金面面积，当低于该面积阈值时必然无法保证基板正常工作，所以判定该物料板为NG。当然，在测量的偏位距离d小于金面偏离阈值时，则表明金面和防焊检测区的边缘过于靠近，这一结果会导致整体金面偏移，影响触点数据和信号传输，也判定为NG。而在单一偏位距离d或偏位距离d满足的情况下，就需要对两者同时测量和判断，确保二者全部满足精度要求时才能判定焊接正常，精度合格。需要说明的是，防焊检测区域使用防焊标志来认定，该防焊标志围绕金面区域设置，其形状和宽度具体根据金面面积和形状确定，本申请对此不作限定。

综上所述，本申请通过在物料基板上设置防焊检测区，并将该防焊检测设置在金面区域的外侧，因为金面区域和防焊检测标志之间设置有间隙，而通过视觉检测可以计算金面区域内的有效金面面积以及金面和防焊检测标志之间的距离，在金面面积低于对应型号下金面占比阈值，或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，说明物料基板出现焊接偏位。该方案可以通过视觉检测方法将偏位检测精度提高到像素级，识别金面的微小偏移，大幅提高金面检测精度和检测效率。

防焊检测区域以防焊检测标志来确定，如图4中以矩形结构围成的回字形区域作为防焊检测区域，而金面区域则位于防焊检测区域内部。金面区域中的金面可以是任意类型，如GNDpad、connectpad、BGApad和金手指等等结构，参见图5中示出了常见的金面类型。金手指是多条密集分布的条状或矩形状金面区域，connectpad(连接金面)、GNDpad(接地金面)和BGApad(点阵金面)都是若干金面触点或特定形状金面组成的区域，用于实现特定功能。这些不同结构的金面在图像识别后框选出规则的金面区域，而最外层的则是包围金面区域的防焊标志。特别说明的是，防焊标志区域为了提供全方位的距离检测，通常设置出回字形结构，当然设置多个分段结构共同围成金面区域同样可以实现检测效果。

在计算金面面积阶段，只会计算位于防焊检测区内部的金面面积，并计算金面各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。特别的，如果金面严重偏移，且超出防焊检测标志的宽度时，就会在防焊检测外部出现一部分金面。本申请以金手指为例，严重偏离后呈现的效果如图6所示，金手指在防焊检测标志的外部形成一个竖排的金面结构，当该结构和回字形内部隔绝为两个部分，说明严重偏移，必然无法满足精度要求，因此直接输出NG。

计算偏移距离过程主要根据物料板的型号决定，例如电池板6309和6386系列的料，厂内偏位管控0.02mm。6309系列只确认回字形框体的左右距离，6386系列只确认回字形框体的上下距离。注意，此处的上下左右是根据芯片或物料板型号决定的，所有图示仅仅作示意说明。

在一些实施例中，检测逻辑还可以采用如下方式进行：

A，根据物料基板的型号确定金面的完整面积，将其确定为金面占比阈值，并与测量的金面面积进行比较；

关于金面面积的计算，单个金面直接根据金面外缘来计算偏移距离，但对于多条金面时，需要视觉检向识别出包含的所有有效金面。对于图5中的金面类型全部都是超过一条的金面，因此需要计算面积总和，将其作为有效的金面面积与金面占比阈值进行比较。当防焊检测区内包含至少两条金面时，根据所有金面位置框选确定出金面测量区，基于金面测量区计算各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。参见图5中靠内的线条即为图像识别后框选的金面测量区，基于金面测量区计算各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。

B，当测量的金面面积小于金面占比阈值时，确定防焊检测区遮挡金面区域；当金面面积不小于金面占比阈值时，计算金面各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离；

对于金面区域与防焊检测区相切或距离过小等情况，虽然金面面积没有变化，但本质上仍然会影响功能，所以在金面面积不小于金面占比阈值时，进一步计算金面各边距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离。

C，根据物料基板的型号确定至少一对偏位距离，且一对偏位距离对应回字形防焊检测区的两个对边。此处不同型号的物料基板测量回字形防焊检测区的不同对边，如6309系列电池板的左右对侧或6386系列电池板的上下对侧。当然，在一些高精度设备上，还可以同时测量四个方向所有距离数值。

D，将至少一对偏位距离与金面偏离阈值比较，当每一对偏位距离都大于金面偏离阈值时，确定物料基板正常，当存在至少一个偏位距离不大于金面偏离阈值时，确定物料基板异常。

例如目前厂内偏位管控0.02mm，若出现pad单边宽度小于0.02mm时判定NG，例如图7示出了多种不同情况下金面区域与防焊检测区的位置关系图，第一幅单片pad与回字形防焊检测区内边缘相切或接触，判定NG。第二副中左右两侧距离符合标准，验证通过。第三幅单侧pad距离回字形防焊检测区内边缘的偏位距离小于设定阈值，同样判定为NG。

此外，图8是使用本技术方案拍摄的物料板实物图，其中包含了多种金面区域和防焊检测区域，金面周围的即为防焊检测标志。图9是图8中金区域和防焊检测区的放大效果图。

综上，该方案具体根据物料基板设回字形防焊检测区、金面占比阈值和金面偏离阈值，根据视觉检测的金面面积大小和距离来判定物料NG状态，以此提高物料的检测精度，实现高品控和高效率。

图10示出了本申请实施例提供的防焊偏位检测装置的结构示意图，所述装置包括：

识别模块1010，用于获取物料基板的采集图像，从所述采集图像中识别若干防焊检测区和金面区域，且所述防焊检测区设置在所述金面区域的外侧；

计算模块1020，用于提取并计算所述金面区域中的金面面积，以及金面和所述防焊检测区之间的偏位距离；

确定模块1030，用于根据物料基板的型号确定偏移检测的金面占比阈值和金面偏离阈值，并在计算的金面低于金面占比阈值，和/或测量的偏位距离小于金面偏离阈值时，确定物料基板出现焊接偏位。

此外，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述方面所述的防焊偏位检测方法。

此外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述方面所述的防焊偏位检测方法。

本申请实施例提供的防焊偏位检测装置，可以应用于如上述实施例中提供的防焊偏位检测方法，相关细节参考上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中提供的防焊偏位检测装置在进行卡规操作时，仅以上述各功能模块/功能单元的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块/功能单元完成，即将防焊偏位检测装置的内部结构划分成不同的功能模块/功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述方法实施例提供的防焊偏位检测方法的实施方式与本实施例提供的防焊偏位检测装置的实施方式属于同一构思，本实施例提供的防焊偏位检测装置的具体实现过程详见上述方法实施例，这里不再赘述。

图11示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构框图。是桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑以及云端服务器等计算机设备。该计算机设备可以包括，但不限于，处理器和存储器。其中，处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。其中，处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Processing Unit，NPU)或者其他专用的深度学习协处理器、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1701也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器还可以包括AI(ArtificialIntelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请上述实施方式中的方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施方式中的方法。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

在一些实施例中，计算机设备还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器、存储器和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。具体地，外围设备包括：射频电路、显示屏、键盘中的至少一种。

外围设备接口可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器和存储器。在一些实施例中，处理器、存储器和外围设备接口被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器、存储器和外围设备接口中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

显示屏用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏是触摸显示屏时，显示屏还具有采集在显示屏的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器进行处理。此时，显示屏还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏可以为一个，设置在计算机设备的前面板；在另一些实施例中，显示屏可以为至少两个，分别设置在计算机设备的不同表面或呈折叠设计；在另一些实施例中，显示屏可以是柔性显示屏，设置在计算机设备的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等材质制备。

电源用于为计算机设备中的各个组件进行供电。电源可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质。具体来说，计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法实施方式中的方法。本领域技术人员可以理解，实现本申请上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。