CN107796825B - 器件检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种器件检测方法，包括：以第一光源照射被测器件表面，并在第一光源的照射下对被测器件进行拍照，得到第一图像；根据第一图像对被测器件进行定位；以第二光源照射被测器件表面，并在第二光源的照射下对被测器件进行拍照，得到第二图像；对第二图像进行分析，确定被测器件是否合格。本发明能够对器件进行定位检测和缺陷检测，既保证了器件的所在位置准确，同时能够检测出器件是否是合格器件，从而有助于对器件执行对准、组装等后续操作，有效提高了产品的质量。另外，本发明还实现了定位和缺陷检测的一体化执行，能够避免器件在检测时在不同工位之间传递，从而提高了检测效率。

Description

器件检测方法

技术领域

本发明涉及器件检测领域，并且特别地，涉及一种器件检测方法。

背景技术

在主动对准(Active Alignment，简称为AA)设备的开发中，需要对柔性线路板(简称为FPC)组件进行画胶，并需将FPC组件与镜头组件(镜头组件中包括透镜和马达，该马达可以是音圈马达(VCM)，故镜头组件可称为VCM组件)定位至预清晰位置之后，才能够进行AA动作。

在进行对准的过程中，FPC组件与VCM组件在治具中的位置会有偏差，如果不进行定位补偿，将导致AA操作不能准确地将FPC与VCM对准。在授权公告号为CN 205067834 U的实用新型专利中，公开了用于进行主动对准的镜头吸附治具。该治具能够吸附镜头，还能够让操作人员调整镜头与马达的相对位置，从而进行对准。该方案虽然能够让线路板与镜头对准，但是却不能够检测镜头和马达的缺陷。

在实际生产时，在AA制程以及组件的前道制程中，FPC与VCM的表面很可能出现颗粒、划痕、脏污等缺陷，如果不进行检测就执行AA操作，会将存在缺陷的FPC和VCM进行组装，从而影响摄像模组的产品质量。

对于上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种器件检测方法，能够对器件进行有效检查，解决组装产品质量差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种器件检测方法。

根据本发明的器件检测方法包括：以第一光源照射被测器件表面，并在第一光源的照射下通过图像采集设备对被测器件进行拍照，得到第一图像；根据第一图像对被测器件进行定位；以第二光源照射被测器件表面，并在第二光源的照射下通过图像采集设备对被测器件进行拍照，得到第二图像；对第二图像进行分析，确定被测器件是否合格。

其中，根据第一图像对被测器件进行定位包括：对第一图像进行二值化处理；对二值化处理后的第一图像进行分析，确定被测器件的所在区域；根据被测器件的所在区域进行形状拟合，确定被测器件的中心位置和/或当前角度。

此外，对第二图像进行分析包括：根据预定的补偿值对第二图像进行补偿，并对补偿后的第二图像进行二值化处理；对二值化处理后的第二图像的像素点进行游程编码，并基于编码结果进行分析，确定缺陷区域的尺寸；根据确定的缺陷区域的尺寸以及预先设置的缺陷尺寸阈值，确定线路板是否合格；

其中，预定的补偿值通过以下方式确定：预先在第二光源的照射下拍摄得到参考图像，对参考图像进行均值滤波，基于均值滤波后的参考图像与原参考图像之间的差值，确定预定的补偿值。

具体而言，在确定缺陷区域的尺寸时，根据游程编码的结果确定连通区域，之后根据确定的连通区域确定缺陷区域的尺寸；其中，连通区域的确定通过多个确定过程完成，每个确定过程针对相邻两行像素所对应的游程节点确定连通性，并且，在确定连通性时，通过OpenGL的方式对连通区域的确定进行并行处理。

此外，在被测器件为线路板的情况下，第一光源为同轴光源，第二光源为无影光源，同轴光源与无影光源相邻设置，且同轴光源设置在无影光源与图像采集设备之间。

进一步地，根据本发明的器件检测方法可以进一步包括：

在确定线路板合格、且线路板已经完成上胶的情况下，在无影光源的照射下通过图像采集设备对线路板上胶后的表面进行拍照，得到第三图像；对第三图像进行二值化处理，并从二值化处理后的图像中提取胶线；对提取的胶线进行闭合填充操作；如果闭合填充操作成功执行，则对闭合填充后的胶线进行分析，确定胶线的面积和/或宽度，并将胶线的面积和/或宽度与预先设置的面积阈值和/或宽度阈值进行比较，判断胶线是否合格；如果因为提取的胶线没有形成闭合区域而无法成功执行闭合填充操作，则判断胶线不合格。

可选地，上述同轴光源包括发光器件以及反射镜，其中，反射镜位于发光器件的出射光路上，并与出射光路的延伸方向呈45度角，该发光器件用于发出红外光波或白光。上述无影光源中的发光器件为环形设置，用于发出无影蓝光。

此外，在拍照得到第二图像时，通过暗场照明的方式进行拍照，并且将无影光源与线路板之间的距离控制在5mm至15mm之间。

在被测器件为镜头组件的情况下，第一光源为背光源，第二光源为无影光源。其中，该背光源用于发出白光，该无影光源为圆顶光源，图像采集设备与无影光源邻近设置且位于无影光源的一侧，背光源位于无影光源的另一侧，且背光源与无影光源之间留有空间。

本发明能够实现以下技术效果：

(1)本发明能够对器件进行定位检测和缺陷检测，既保证了器件的所在位置准确，同时能够检测出器件是否是合格器件，从而有助于对器件执行对准、组装等后续操作，有效提高了产品的质量；

(2)本发明实现了定位和缺陷检测的一体化执行，采用同一图像采集设备来拍摄被测器件(镜头组件或线路板)的图像，能够在同一工位在不同的光源照射下拍摄到用于定位和缺陷检测的图像，能够有效提高检测效率，并且能够缩减检测设备的体积，降低检测设备的复杂度，有助于控制成本；同时还能够避免器件在检测时在不同工位之间传递，从而提高了检测效率；

(3)本发明在进行缺陷检测时，预先通过补偿值对图像进行补偿，之后再进行二值化处理，能够有效降低图像中的噪声，避免干扰(例如，包括信号干扰，相机像素波动等)影响检测结果，保证了检测的准确度；

(4)通过采用OpenGL，能够对缺陷检测的过程进行硬件加速，从而提高检测效率；

(5)在对线路板进行检测时，本发明通过采用闭合填充的方式检测胶线，能够有效检测断胶的缺陷是否存在，并且本发明还能够确定胶线的宽度和/或面积，进一步保证上胶质量，有效避免器件在组装后出现质量隐患；

(6)本发明通过采用红外光照射线路板(以及线路板上的芯片)对其进行定位，能够让光穿过芯片的丝印，从而让定位更加准确、有效；

(7)在进行缺陷检测时，通过采用暗场照明的方式利用无影光源进行拍照，能够让被测器件的污点、划痕、颗粒等缺陷过渡曝光，有效与背景相区分，从而提高了检测的准确度，避免误判。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的器件检测方法对FPC和VCM进行检测的方法流程图；

图2是根据本发明实施例对FPC组件进行定位的流程图；

图3是根据本发明实施例对VCM组件进行定位的流程图；

图4是根据本发明实施例进行缺陷检测的流程图；

图5是根据本发明实施例检测FPC表面时进行游程编码的流程图；

图6是根据本发明实施例检测FPC表面时实现blob判断的流程图；

图7是根据本发明实施例对FPC进行胶线检测的流程图；

图8是根据本发明实施例的线路板的检测设备的结构图；

图9是根据本发明实施例的VCM的检测设备的结构图。

具体实施方式

此说明性实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。

此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。相关术语，如“更低”、“更高”、“水平的”、“垂直的”、“在上”、“在下”、“上”、“下”、“顶部”和“|底部”以及其派生词(如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)均应被解释为说明中描述的或附图中示出所讨论的方位。这些相关术语仅仅为了方便描述，而不应认为是对仪器设备的解释或者在特定方位上的具体操作。术语，如“附上……的”(attached)、“固定于……的”、“相连的”和“彼此相连的”指代一种关系，其中结构被直接或间接地通过插入结构，固定或附着于另一结构，除非有明确的描述，所述结构包括可移动的、或者固定不动的、或者相关联的。此外，本发明的特点和优点通过参照优选实施方案进行说明。因此，优选实施方式说明可能的非限定的特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。

根据本发明的实施例，提供了一种器件检测方法。

该方法可用于检测线路板(例如，FPC以及其上安装的IR芯片)，同时也可用于检测镜头组件，该方法既可以单独应用，对某个器件进行检测，也可以对需要进行AA工艺、组装的多个器件并行执行，从而保证参与组装的器件彼此对准，并且没有缺陷。其中，本文中所述的镜头组件包括透镜以及马达，可选地，镜头组件中的马达可以是音圈马达(VCM)，此时，镜头组件可称为VCM组件。

根据本发明实施例的器件检测方法包括：

步骤S101，以第一光源照射被测器件表面，并在第一光源的照射下通过图像采集设备对被测器件进行拍照，得到第一图像；

步骤S102，根据第一图像对被测器件进行定位；

步骤S103，以第二光源照射被测器件表面，并在第二光源的照射下通过图像采集设备对被测器件进行拍照，得到第二图像；

步骤S104，对第二图像进行分析，确定被测器件是否合格。

在实际应用中，上述步骤的顺序可以颠倒，即，可以先拍摄第二图像，检测被测器件是否合格，之后拍摄第一图像，对被测器件进行定位。

在被测器件为线路板的情况下，线路板的表面呈现镜面反射；而在被测器件为镜头组件的情况下，镜头组件(例如，可以是VCM组件)具有透光部件(即，通光孔)。在一个实施例中，在根据第一图像对被测器件进行定位时，具体可以包括以下步骤：

对第一图像进行二值化处理；

对二值化处理后的第一图像进行分析，确定被测器件的所在区域；

根据被测器件的所在区域进行形状拟合(例如，可以是矩形拟合)，确定被测器件的中心位置和/或当前角度。

此外，在被测器件的表面比较光滑的情况下，被测器件将呈现镜面反射，而当被测器件表面存在颗粒(Particle)等缺陷时，在其上会产生漫反射。在一个实施例中，为了检验被测器件是否存在颗粒等缺陷，在对第二图像进行分析时，具体可以包括以下步骤：

根据预定的补偿值对第二图像进行补偿，并对补偿后的第二图像进行二值化处理；

对二值化处理后的第二图像的像素点进行游程编码，并基于编码结果进行分析，确定缺陷区域的尺寸(例如，对于污点，可以确定其面积；对于划痕，可以确定其长度、深度和/或面积；对于颗粒，可以确定其直径、体积和/或投影面积等)；

根据确定的缺陷区域的尺寸以及预先设置的缺陷尺寸阈值(例如，污点的面积是否超过面积阈值；划痕的长度、深度和/或面积是否超过相应的阈值；颗粒的直径、体积和/或投影面积等是否超过相应的阈值)，确定线路板是否合格；

其中，预定的补偿值通过以下方式确定：预先在第二光源的照射下拍摄得到参考图像，对参考图像进行均值滤波，基于均值滤波后的参考图像与原参考图像之间的差值，确定预定的补偿值。在实际应用中，上述参考图像可以是在第二光源照射下对首个进行检测的被测器件拍摄得到的图像，在确定补偿值后，对于后续检测的器件都可以采用该补偿值先补偿相应的图像；或者，也可以对每个被测器件进行检测时，都重新确定补偿值。

通过采用补偿值对被测器件的待测图像进行补偿，之后再进行二值化处理，能够有效降低图像中的噪声，避免干扰(例如，包括信号干扰，相机像素波动等)影响检测结果，保证了检测的准确度。在一个实施例中，补偿值可以小于或等于均值滤波后的参考图像与原参考图像之间的差值，并且可以大于图像采集设备的波动范围。

可选地，在一个实施例中，在确定缺陷区域的面积时，可以根据游程编码的结果确定连通区域，之后根据确定的连通区域确定缺陷区域的面积；其中，连通区域的确定通过多个确定过程完成，每个确定过程针对相邻两行像素所对应的游程节点确定连通性，并且，在确定连通性时，通过OpenGL的方式对连通区域的确定进行并行处理。这样，能够对缺陷检测的过程进行硬件加速，从而提高检测效率。

在一个实施例中，被测器件为线路板。此时，被测器件的表面呈现镜面反射，为了进行检测，上述第一光源为同轴光源，第二光源为无影光源，同轴光源与无影光源相邻设置，且同轴光源设置在无影光源与用于对被测器件进行拍照的图像采集设备之间。

在一个实施例中，根据本发明的检测方法可以对线路板的上胶情况进行检测，胶线在器件上将呈现明显凸起。具体而言，可以执行以下步骤来完成胶线的检测：

在确定线路板合格、且线路板已经完成上胶的情况下，在无影光源的照射下通过图像采集设备对线路板上胶后的表面进行拍照，得到第三图像；

对第三图像进行二值化处理，并从二值化处理后的图像中提取胶线；

对提取的胶线进行闭合填充操作；

如果闭合填充操作成功执行，则对闭合填充后的胶线进行分析，确定胶线的面积和/或宽度，并将胶线的面积和/或宽度与预先设置的面积阈值和/或宽度阈值进行比较，判断胶线是否合格；

如果因为提取的胶线没有形成闭合区域而无法成功执行闭合填充操作，则判断胶线不合格。

通过采用闭合填充的方式检测胶线，能够有效检测断胶的缺陷是否存在，并且本发明还能够确定胶线的宽度和/或面积，进一步保证上胶质量，有效避免器件在组装后出现质量隐患。

不仅如此，通过采用同一图像采集设备来拍摄线路板，能够在同一工位在不同的光源照射下拍摄到用于定位、缺陷检测、胶线检测的图像，不仅能够有效提高检测效率，而且还可以缩减检测设备的体积，降低检测设备的复杂度，有助于控制成本。

可选地，在对线路板进行检测时，上述同轴光源包括发光器件以及反射镜，其中，反射镜位于发光器件的出射光路上，并与出射光路的延伸方向呈45度角。为了让光能够穿过线路板上芯片的丝印，上述发光器件可用于发出红外光波，从而检测更加有效、准确。

在一个实施例中，在对线路板检测时，上述无影光源中的发光器件为环形设置，用于发出无影蓝光。在拍照得到第二图像时，通过暗场照明的方式进行拍照。通过采用暗场照明的方式，能够让被测器件的污点、划痕、颗粒等缺陷过渡曝光，有效与背景相区分，从而提高了检测的准确度，避免误判。另外，为了提高拍摄的效果，可以将无影光源与线路板之间的距离控制在5mm至15mm之间。

此外，在被测器件为镜头组件的情况下，镜头组件上存在透光部件(即，通光孔)，上述第一光源为背光源，上述第二光源为无影光源。

此时，背光源用于发出白光，无影光源为圆顶光源，用于对被测器件进行拍照的图像采集设备与无影光源邻近设置且位于无影光源的一侧，背光源位于无影光源的另一侧，且背光源与无影光源之间留有空间，以便放置被测的镜头组件。其中，由于镜头组件的下端面通常具有一定弧度，所以圆顶光源能够有效地适应这一弧度，将镜头组件下端面的缺陷在拍照得到的图像中准确反映出来，有效提高了检测的准确性。

实例

下面将以AA设备为例，描述根据本发明的检测方法。在本实例中，将根据本发明实施例的检测方法并行执行，对FPC组件和VCM组件分别进行定位和检测。

如图1所示，根据本发明的预检测方法对FPC组件和VCM组件进行检测的过程如下。

对于FPC组件，可以执行以下检测步骤：

(1)在FPC组件检测时，首先可以调整相机、光源的位置和参数(包括光圈、曝光时间、光源亮度等)，具体包括：调整相机垂直方向的位置，使FPC组件的芯片处于聚焦位置，并调整相机的曝光时间和增益，使FPC组件的芯片成像清晰，分别调节同轴光源和无影光源的位置使光源均匀的照射在FPC组件的芯片上；

(2)之后，可以标定视觉系统参数，具体地，可以通过标定板标定相机，计算像素尺寸与实际尺寸的比例关系，作为系统参数保存。

(3)对于FPC组件检测，可以在同轴光源下，对FPC组件的芯片定位中心和角度的图像进行设备参数、工艺参数设定；这里，需要将被测FPC输送至测量位置，调整相机与FPC之间的相对位置；

(4)接下来，在无影光源下，分别对FPC组件的IR面污点检测以及FPC组件胶线检测的图像进行设备参数、工艺参数设定。这里所设定的参数主要包括污点的面积阈值、划痕的长度阈值、划痕的深度阈值、颗粒的体积阈值、颗粒的直径阈值、胶线的面积阈值、胶线的宽度阈值、胶线缝隙的宽度阈值(当检测到胶线出现缝隙而缝隙宽度小于该宽度阈值时，认为没有出现断胶)等。

在系统启动后，让相机运行至检测位置，开始检测。对于FPC，可以检测以下三个项目：

项目1：对在同轴光源开启下，相机拍照(得到FPC的第一图像)并进行视觉图像分析，对FPC组件的芯片定位中心和角度；

项目2：完成FPC组件的芯片定位后，关闭同轴光源，开启无影光源，相机拍照(得到FPC的第二图像)并进行视觉图像分析，检测FPC组件IR面颗粒、划痕、污点等；如果存在颗粒、划痕、污点等，且其尺寸超过之前设定的阈值，则进行报警提示，并结束本次测试开始下一个模组测试；

项目3：如果没有颗粒、划痕等，则点胶机构对FPC组件进行画胶，完成后开启无影光源进行胶线检测，相机拍照(得到FPC的第三图像)并进行视觉图像分析，检测胶线完整性和胶宽；如果发现断胶或者胶宽不合格，进行报警提示，并结束本次测试开始下一个模组测试。如果胶线正常，则该FPC组件通过测试，等待进行AA工艺，并开始下一个FPC组件的测试。

同理，对于VCM组件，同样完成上述参数的设置(包括污点的面积阈值、划痕的长度阈值、划痕的深度阈值、颗粒的体积阈值、颗粒的直径阈值、胶线的面积阈值，对于VCM组件可以不设定有关胶线的参数阈值)以及检测步骤：

(1)对于VCM组件检测，同样要首先调整相机、光源的位置和参数(包括光圈、曝光时间、光源亮度等)，并且还需要标定视觉系统的参数，具体方式与FPC组件检测步骤中所采用的方式类似，这里不再重复；

(2)之后，可以在背光源照射下设置VCM组件镜头定位参数；

(3)在圆顶光源下设置VCM组件Lens 02面下表面颗粒测试参数；

(4)然后，可以让相机运行至检测位置，对VCM组件进行以下两个项目的检测：

项目1：在背光源开启下，相机拍照(得到VCM组件的第一图像)并进行视觉图像分析，对VCM组件定位中心和角度。

项目2：完成VCM组件镜头定位后，关闭背光源，开启圆顶光源，相机拍照(得到VCM组件的第二图像)并进行视觉图像分析，检测VCM组件Lens02面下端面的颗粒、划痕等；如果存在颗粒、划痕等，进行报警提示，并结束本次测试开始下一个模组测试；如果没有颗粒、划痕等，则VCM组件通过测试，并与FPC组件进行AA工艺。

图1所示的方法可以应用于AA设备，在对FPC组件与VCM组件进行对准和组装前，对FPC组件与VCM组件分别进行检测，从而有效提高AA制程的模组成良率。

FPC组件定位方法

如图2所示，基于第一图像，对FPC组件的定位可以通过以下步骤来实现：

首先，获取一帧图像；

之后，基于二值化阈值对图像进行分割；

通过Blob分析的方式，确定FPC组件的芯片所在区域；

通过拟合矩形的方式，定位FPC组件芯片中心和角度。

VCM组件定位方法

如图3所示，基于第一图像，对VCM组件的定位可以通过以下步骤来实现：

首先，获取一帧图像；

之后，基于二值化阈值对图像进行分割；

通过Blob分析的方式，确定VCM组件的通光孔(Lens)所在区域；

通过拟合圆形的方式，定位VCM组件的通光孔中心，之后拟合角度。

缺陷检测方法

如图4所示，对于FPC组件或VCM组件，在根据第二图像检测缺陷时，可以执行以下步骤：

首先，获取一帧图像；

之后，进行均值滤波以平滑图像；

接下来，进行动态阈值分割，提取缺陷区域(例如，可以是污点、划痕等)；

然后，进行Blob分析，计算每个污点的面积，将该面积与工艺参数进行比较，该工艺参数可以是预定的污点面积阈值，如果满足工艺参数的要求，则认为是合格产品，否则认为是不合格产品。

下面将以FPC组件IR上表面颗粒、划痕检测为例，详细描述根据本发明的缺陷检测方法。对于VCM组件的缺陷检测，同样可以采用类似方法，并且能够达到类似的有益效果。

对FPC组件的IR上表面的检测可以在暗场照明的环境中进行。

在暗场照明下，颗粒、划痕等脏污点比IR表面要亮很多，呈白色亮点状，在进行表面检查时，动态阈值分割可描述为：设均值滤波后的图像为g_mean(x,y)，原始图像为g_origin(x,y)，若检测区域满足g_origin(x,y)-g_mean(x,y)>＝offset，则认为存在缺陷，其中offset为固定补偿值，为避免因相机像素的波动(噪点)导致误判，在本实例中，可以将offset设置大于相机像素波动范围的一个值。

对于无影光源照射下拍摄的被测器件的图像，可以首先利用offset进行补偿，之后进行二值化分割，此时，由于二值化分割的图像是经过补偿的，所以相当于采用了动态的二值化分割阈值。

在根据动态阈值实现图像二值化后，可以采用通过游程编码的方式实现快速二值图像的Blob判断。图像的游程编码是通过一个像素点值以及一个计数值，来表示一系列重复的像素点值，具体算法流程如图3所示。

参见图5，在进行游程编码时，具体包括以下步骤：

逐行扫描二值图像，比较一行中相邻像素的关系；

当两者像素呈现“01”跳变时，记录1像素的位置为当前游程的起始位置；

当两者像素呈现“10”跳变时，记录1像素的位置为当前游程的终止位置；

记录该游程的信息，继续扫描当前行的下一个游程；

如果本行的扫描结束，则转到下一行，否则继续判断像素的跳变；在转到下一行时，如果当前并没有超出最后一行，则对当前行继续判断像素的跳变；如果超出最后一行，则扫描完成，获取当前二值图像的所有游程。

另外，在基于游程编码结果进行Blob判断时，可以按照从上到下、从左到右的顺序扫描图像，每次只处理图像中相邻的两行数据。假定图像的两个动态链表ThisRow和LastRow，分别指向当前行和上一行的所有游程节点。判断ThisRow中各游程节点与上一行LastRow中各游程节点间八连通区域的连通关系，连通区域标记就转化成分析动态链表中游程节点的连通性。若连通，则将此游程归并到LastRow游程所属的Blob类中；否则，为该游程分配新的Blob类。

如图6所示，Blob的具体判断过程如下：

首先，扫描ThisRow行；

之后，根据ThisRow行与LastRow行游程间的连通关系进行相应处理；

判断是否是ThisRow行的最后游程，如果是最后的游程，则更新链表指针LastRow-ThisRow，ThisRow++；否则继续根据ThisRow行与LastRow行游程间的连通关系进行处理；

接下来，如果已经超出最后一行，则处理结束；否则，继续扫描下一个ThisRow行。

通过该缺陷检测方法，可以对IR芯片进行检查，对图像有效区域进行形态学处理，量化颗粒以及划痕等的大小，从而避免对存在缺陷的IR和VCM组件进行后续的对准和组装工艺。

通过采用补偿的手段，能够实现动态阈值的二值化分割，防止因被测物的个体差异以及相机、光源的不稳定性等因素造成图像差异，导致固定阈值无法有效区分前景与背景的情况。

胶线检查方法

在FPC组件芯片与VCM组件在完成AA工艺后，需要使用UV胶水进行粘合，胶水的完整性以及胶水宽度的合理性将直接影响模组后续使用的稳定性。无影蓝光高亮打光下，FPC组件上胶水呈现为黑色条状。

如图7所示，在本发明的一个实施例中，可以通过以下方案进行胶线检测：

首先，获取一帧图像；

接下来，通过二值化阈值分割图像；

然后，进行开操作；

之后，对图像二值化后，剔除图像中的无效信息；通过形状、面积和长宽比等特征提取有效的胶线；确定胶线后，填充胶线的整个区域，从而判断是否存在断胶；

接下来，通过Blob分析比较填充后胶线区域的参数是否满足参数要求，例如胶线的面积是否达到面积阈值，胶线的宽度是否达到宽度阈值。通过上述方案，借助判断胶线区域的面积大小实现胶宽以及胶线完整性的检测，能够防止模组在完成AA工艺后出现漏光等不良等问题，有效保障了产品质量。

FPC检测设备

在本发明的一个实施例中，可以采用图8所示的检测设备来检测FPC组件。

如图8所示，该检测设备包括：同轴光源11、无影光源12、图像采集设备(例如，可以是相机)13以及镜头14，同轴光源11紧邻无影光源12设置，同轴光源11设置于无影光源12与镜头14之间，镜头14连接至相机13；其中，同轴光源11用于在对线路板的芯片进行定位时照射；无影光源12用于在对芯片进行缺陷检测时照射；相机13用于在同轴光源11和无影光源12照射时分别进行拍照。

图8所示的检测设备可以应用于AA工艺，对FPC组件进行定位识别、胶线检测与赃污检测，以及VCM组件定位识别和脏污检测。上述图像采集设备可以是高像素相机，上述镜头可以是微距镜头。

在对FPC组件定位识别时，由于FPC组件IR上表面的材质为玻璃且平面度较好，选用垂直度和均匀性较好的同轴光源。而IR面存在不同成分的镀膜，对于IR表面存在丝印的FPC组件，白光不能完全穿透IR片，且丝印的反射率与IR相似，因此特征不明显。只能通过红外光源反射IR表面的光线，同时考虑工业相机感光芯片的可接受光波波长，选用波长为850nm的红外光源；对于IR表面没有丝印的FPC组件，普通可见光可穿透IR面拍摄到芯片，考虑到脏污检测，选用无影蓝光。

在进行FPC组件IR上表面脏污检测时，由于IR上表面的脏污主要为颗粒、灰尘、划痕等形式，所以利用光散射的特点，采用暗场照明方式，使脏污将光散射产生的亮点过度曝光，从而使脏污与背景区分开。选用环形无影光源来制造暗场环境，另外，为尽可能放大光的散射特性获取高对比度的图像，本系统选用散射性较好波长为470nm的蓝光。

在进行FPC组件上断胶、胶宽检测时，同样可以使用无影蓝光，由于胶线呈明显凸起状，在高亮曝光下，光线在胶线处被反射，相对于FPC组件其他部分，胶线呈现为黑色条状。

VCM组件检测设备

在本发明的一个实施例中，可以采用图9所示的检测设备来检测VCM组件。

如图9所示，该检测设备包括：背光源21、圆顶光源22、图像采集设备(例如，可以是相机)23以及镜头24，镜头24的一端连接至相机23，镜头24的另一端连接至圆顶光源22，背光源21设置在圆顶光源22远离镜头24的一侧，并且背光源21与圆顶光源22之间留有间隔；其中，背光源21用于在对镜头组件进行定位时照射；无影光源22用于在对镜头组件进行缺陷检测时照射；相机13用于在背光源21和圆顶光源22照射时分别进行拍照。

图9所示的检测设备可用于对VCM组件进行识别和脏污检测。上述图像采集设备可以是高像素相机，上述镜头可以是微距镜头。

在进行VCM组件定位识别时，VCM组件中心为Lens通光孔，其中心即为VCM组件的中心。选用高亮的白色背光源，确保相机拍照时Lens通光孔处足够亮，使其成像为白色光斑。并且在背光源打光下，VCM组件本体成像为黑色，其边缘黑白分明。

在进行VCM组件Lens 02面下端面脏污与划痕的检测时，脏污主要为颗粒、灰尘、划痕等形式，利用光散射的特点，使脏污将光散射产生的亮点过度曝光，从而使脏污与背景区分。由于VCM组件Lens 02面下端面呈一定弧度，选用均匀性较好的圆顶光。

综上所述，本发明提供了一种通用型的视觉检测方案，本系统集成了定位与检测功能，减小了设备安装空间，节省了成本，不仅可用于AA设备中，实现AA设备执行机构的视觉辅助定位功能，也可以实现AA制程中产品的污点、划痕以及胶线的检测功能。本发明提出的方案不影响设备UPH，不仅可在AA类设备中使用，可推广至带自动画胶、自动点胶、HA、VCM组装等制程相关联设备中，凡涉及自动点胶、玻璃脏污、划伤等检测的场合，均可采用本视觉系统方案实现定位辅助与检测一体化功能，具有广泛的通用性。

本发明的检测方案可用于FPC组件定位识别及脏污检测：(1)该方案可以满足视觉定位与视觉检测精度的要求；(2)该方案可以满足FPC组件颗粒、脏污与划痕的检测，以及画胶后胶宽与断胶的检测需求；

另外，本发明的检测方案可用于VCM组件定位识别及脏污检测：(1)该方案可以满足VCM组件视觉定位与视觉检测精度的要求；(2)该方案可以满足Lens 02面下端面脏污与划痕的检测需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种器件检测方法，其特征在于，包括：以第一光源照射被测器件表面，并在所述第一光源的照射下通过图像采集设备对所述被测器件进行拍照，得到第一图像；根据所述第一图像对所述被测器件进行定位；以第二光源照射所述被测器件表面，并在所述第二光源的照射下通过同一所述图像采集设备对所述被测器件进行拍照，得到第二图像；对所述第二图像进行分析，确定所述被测器件是否合格；

其中，所述器件检测方法在同一工位对被测器件进行定位和缺陷检测；

在所述被测器件为线路板的情况下，所述第一光源为同轴光源，所述第二光源为无影光源，所述图像采集设备为相机，所述相机连接有镜头，所述同轴光源与所述无影光源相邻设置，且所述同轴光源设置在所述无影光源与所述图像采集设备之间；其中，所述同轴光源用于在对线路板的芯片进行定位时照射，所述无影光源用于在对芯片进行缺陷检测时照射，所述相机用于在所述同轴光源和所述无影光源照射时分别进行拍照。

2.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，根据所述第一图像对所述被测器件进行定位包括：对所述第一图像进行二值化处理；对二值化处理后的所述第一图像进行分析，确定所述被测器件的所在区域；根据所述被测器件的所在区域进行形状拟合，确定所述被测器件的中心位置和/或当前角度。

3.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，对所述第二图像进行分析包括：根据预定的补偿值对所述第二图像进行补偿，并对补偿后的所述第二图像进行二值化处理；对二值化处理后的所述第二图像的像素点进行游程编码，并基于编码结果进行分析，确定缺陷区域的尺寸；根据确定的所述缺陷区域的尺寸以及预先设置的缺陷尺寸阈值，确定所述线路板是否合格；其中，所述预定的补偿值通过以下方式确定：预先在所述第二光源的照射下拍摄得到参考图像，对所述参考图像进行均值滤波，基于均值滤波后的所述参考图像与原参考图像之间的差值，确定所述预定的补偿值。

4.根据权利要求3所述的器件检测方法，其特征在于，在确定缺陷区域的尺寸时，根据游程编码的结果确定连通区域，之后根据确定的所述连通区域确定缺陷区域的尺寸；其中，连通区域的确定通过多个确定过程完成，每个确定过程针对相邻两行像素所对应的游程节点确定连通性，并且，在确定连通性时，通过OpenGL的方式对连通区域的确定进行并行处理。

5.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，进一步包括：在确定所述线路板合格、且所述线路板已经完成上胶的情况下，在所述无影光源的照射下通过所述图像采集设备对所述线路板上胶后的表面进行拍照，得到第三图像；对所述第三图像进行二值化处理，并从二值化处理后的图像中提取胶线；对提取的所述胶线进行闭合填充操作；如果所述闭合填充操作成功执行，则对闭合填充后的胶线进行分析，确定胶线的面积和/或宽度，并将胶线的面积和/或宽度与预先设置的面积阈值和/或宽度阈值进行比较，判断所述胶线是否合格；如果因为提取的所述胶线没有形成闭合区域而无法成功执行所述闭合填充操作，则判断所述胶线不合格。

6.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，所述同轴光源包括发光器件以及反射镜，其中，所述反射镜位于所述发光器件的出射光路上，并与所述出射光路的延伸方向呈45度角。

7.根据权利要求6所述的器件检测方法，其特征在于，所述发光器件用于发出红外光波或白光。

8.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，所述无影光源中的发光器件为环形设置，用于发出无影蓝光。

9.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，在拍照得到所述第二图像时，通过暗场照明的方式进行拍照，并且将所述无影光源与所述线路板之间的距离控制在5mm至15mm之间。

10.根据权利要求1所述的器件检测方法，其特征在于，在所述被测器件被替换为镜头组件的情况下，所述第一光源为背光源，所述第二光源为无影光源。

11.根据权利要求10所述的器件检测方法，其特征在于，所述背光源用于发出白光，所述无影光源为圆顶光源，所述图像采集设备与所述无影光源邻近设置且位于所述无影光源的一侧，所述背光源位于所述无影光源的另一侧，且所述背光源与所述无影光源之间留有空间。

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