赫立AOI操作手册 - 第24页

上海赫立电 子科技有 限公司 在线型自动 光学检测 仪使用手 册 第 23 页 共 64 页 检测算法 功能描述（运算机 制） 应用举例 亮 度 梯 度 双边距离 在 “亮度梯度双 边定 位” 获取的 两条边界 的基础上 ， 计算出 两条边界之 间的距离 占检测窗 口自 身长度的 百分比。 电阻、电容、电感等片式元件的 缺件；排阻 、排容的 侧立 等。 片 式 元 件 定位 在检测窗口 指定的区 域内 ， 按照指定 的元件 长宽尺寸、 …

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2-3. 制作检测库
本小节描述检测库的制作方法和步骤，主要包括光学定位基准点 Fiducial Mark 检测库的制作方法
和步骤，以及各类元件检测库的制作方法和步骤。
2-3-1. 检测库、检测窗口、检测算法的定义
所谓检测库是指，运用各种检测方法（暨检测算法）来实现检测各类缺陷目的的检测窗口的汇总和
组合。例如检测库 R0402，通常包括如下检测窗口（和相对应使用的算法）：缺件（颜色抽取）、反贴（亮
度平均值）、侧立（亮度投射最小跨度）、立碑（亮度抽取）、通用（全板匹配剔除）、通用（片式元件定
位）、缺锡（亮度抽取）、虚焊（亮度抽取）、漏铜（颜色抽取）、错件（亮度抽取）、偏移（亮度极差/亮
度投射最小跨度）等。
所谓检测窗口是指，为实现某种检测目的（有效区分出合格和缺陷），使用“赫立 AOI 系统软件”
新建并放置在特定位置，特定大小的包含各自缺陷名称的检测框。
所谓检测算法是指，为实现某种检测目的（有效区分出合格和缺陷），所使用的检测手段或方法。
2-3-2. 检测算法的功能描述及应用举例
检测算法
功能描述（运算机制）
应用举例
MARK
定位
在检测窗口指定的区域内，通过亮度过滤及 Mark点的形状、
大小设置来自动搜索并定位 Mark 点的中心位置，达到将元
件窗口位置和每块待测 PCB实际图像更精确地进行位置匹
配的目的。
Fiducial Mark 搜索和定位。
逻辑或
多个或多组检测条件（检测窗口）同时运算和判断，只要其
中 1 个或 1 组合格，则判定为合格。
待用料的检测、元件错件检测等。
相对偏移
值
可设置相对父窗口、元件或者 PCB 进行偏移量输出
MARK 算法、元件的偏移量输出。
配合上定位算法，可将偏移量输
出到报表。
全板匹配
剔除
将检测窗口指定的区域，从全板范围内剔除，不参与全板匹
配运算。
启用全板匹配情况下，用以消除
元件本体或者焊锡形状差异所导
致的不必要的误报。
窗口生成
在检测窗口指定的区域内，以实时响应方式快速矩阵/阵列
形式生成一系列检测窗口。
IC 引脚检测窗口中心位置的快速
生成、几何对称元件检测窗口中
心位置的快速生成。
极性检测
在检测窗口指定的区域内，自动辨识窗口长度方向上的亮暗
分布差异，辨识结果二值化（N 或 P）判断。
极性元件（二极管、三极管、IC）
的极性检测等。
亮度聚合
把两个或多个的子检测窗口的结果值进行比较、极差、平均
值、最小值、最大值的运算。
极性元件（二极管、三极管、IC）
的极性检测等。
亮度梯度
单边定位
在检测窗口指定的区域内，在指定的方向（长或短方向），
自动追踪获取指定方式（亮到暗，或暗到亮）的最大明暗变
化的单条边界。
窗口自动跟踪定位。
亮度梯度
双边定位
在检测窗口指定的区域内，以及指定的范围内，在指定的方
向（长或短方向），自动追踪获取指定方式（亮到暗，或暗
到亮）的最大明暗变化的两条边界。
窗口自动跟踪定位。
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检测算法
功能描述（运算机制）
应用举例
亮度梯度
双边距离
在“亮度梯度双边定位”获取的两条边界的基础上，计算出
两条边界之间的距离占检测窗口自身长度的百分比。
电阻、电容、电感等片式元件的
缺件；排阻、排容的侧立等。
片式元件
定位
在检测窗口指定的区域内，按照指定的元件长宽尺寸、电极
尺寸，来自动追踪定位元件的位置。并且，可输出确切的偏
移量数据。
窗口自动跟踪定位；
符号匹配
(OCV)
在检测窗口指定的区域内，自动搜索与预先采样的字符/图
形最为相似的图像，并计算出相似程度百分比。
三极管、IC 等有字符元件的极性
检测；
有字符元件的错件检测。
亮度模板
匹配
在检测窗口指定的区域内，自动搜索与预先采样的亮度模板
最为相似的图像，并计算出相似程度百分比。
所有元件的缺件；
三极管、IC 等有字符元件的极性
检测；
有字符元件的错件检测。
模板匹配
（RGB）
在检测窗口指定的区域内，自动搜索与预先采样的彩色模板
最为相似的图像，并计算出相似程度百分比。
所有元件的缺件；
三极管、IC 等有字符元件的极性
检测；
有字符元件的错件检测。
颜色抽取
（RGB）
在检测窗口指定的区域内，获取符合 RGB 三通道合格范围
的像素的个数占窗口像素总数的百分比数据。
电阻、电容、电感等片式元件的
偏移。
颜色距离
在检测窗口指定的区域内，计算颜色分布与预先采样的颜色
之间的空间距离。
缺件、错件的检测。
颜色抽取
（HSV）
在检测窗口指定的区域内，获取符合 HSV 颜色合格范围的
像素的个数占窗口像素总数的百分比数据。
缺件、错件、焊点漏铜；二极管、
三极管、异型元件、IC 的偏移。
亮度抽取
在检测窗口指定的区域内，获取符合指定的亮度合格范围的
像素个数占窗口总像素总数的百分比数据。
所有元件的缺陷、虚焊。
亮度平均
值
在检测窗口指定的区域内，计算所有像素的亮度的平均数
值。
缺件、反贴；二极管、三极管、
异型元件、IC 的偏移。
亮度最大
值
在检测窗口指定的区域内，计算所有像素的亮度的最大值。
缺件、偏移。
亮度最小
值
在检测窗口指定的区域内，计算所有像素的亮度的最小值。
缺件、偏移。
亮度极差
在检测窗口指定的区域内，计算所有像素的亮度的最大值和
最小值之差。
缺件、偏移、极性。
亮度偏差
在检测窗口指定的区域内，计算所有像素的亮度的分布偏
差，效果和“亮度极差”相似，优点是不易受个别极端像素
的亮度变化而发生数值差异。
缺件、偏移、极性。
亮度投射
最小跨度
在检测窗口指定的区域内，进行窗口长度方向上亮度投射后
的亮度极差运算，并求取极差后的最小数值。可辨识窗口长
度方向上有无极亮或极暗物体横跨窗口的宽度方向。
IC 引脚桥连；片式元件缺件、偏
移等。
条码识别
选配功能
在检测窗口指定的区域内，自动辨识条码。
可自动辨识一维、二维条码等
2-3-3. 制作检测库前的准备工作
在完成本章 2-1 小节的 CAD/NC数据导入/读取之后，“赫立 AOI 系统软件”通常都处于“导航”模
式。要进行检测库的制作，必须要通过鼠标左键双击右侧“导航”板块目录树内需要制作检测库的目录
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（封装或者料号目录），“赫立 AOI 系统软件”将自动切换成“检测库设计器”模式。同样，在“检测库
设计器”模式下，通过鼠标左键双击右侧目录树顶部的板名称“根目录”项可自动返回“导航”模式。
在开始检测库制作之前，先讲解一下“检测窗口树”板块下方的各功能选项按钮用途：如下图所示：
依次为新建检测窗口、克隆检测窗口、降级（使当前检测窗口降级为
前一检测窗口的子窗口）、升级（提升当前检测窗口与前一检测窗口平级）、剪切、粘贴、删除检测窗口、
最前项、前一项、后一项、最末项。
2-3-4. 光学定位基准点 Fiducial Mark 检测库的制作方法和步骤
光学定位基准点 Fiducial Mark 检测库制作是检测程式制作过程中的一个最为重要的环节，它直接
影响到后续各类元件的窗口位置，从而影响到后续各类元件的检测库制作。
Fiducial Mark 将把元件窗口位置（CAD/NC 数据导入获得的窗口）实时调整到与每块待测 PCB 的
实际图像（采集获取的 PCB 图像）精确匹配。
对于一个检测程序来说，至少需要 2 个 Fiducial Mark（2 个主 Fiducial Mark），通常选择对角位置
的两个 Fiducial Mark。这样能够将元件窗口位置和每块待测 PCB 实际图像更为精确、有效地进行位置
匹配。（注意：主 Fiducial Mark 必须为成对使用，单个 Fiducial Mark 无法正常工作。）
步骤 1）： 鼠标左键单击“赫立 AOI 系统软件”右侧“导航”板块内的元
件目录树内的 Fiducial Mark 点所在目录，在随即出现的右下方
目录属性“类型”下拉列表内选择“MARK”，并同时将长度、
宽度设置成与 Mark 点实际尺寸相当；（参见右图）
步骤 2）： 鼠标左键单击“赫立 AOI 系统软件”右侧“导航”板块内的元
件目录树内的 Fiducial Mark 点所在目录内包含的两个具体的
Ficucial Mark 点，注意：一定要将随即出现的右下方元件“属
性”板块“拼板”项设置成 0 号拼板（0 号拼板：代表当前 Mark
点为待测 PCB 之主 Mark 点）；（参见右图）
步骤 3）： 鼠标左键双击“赫立 AOI 系统软件”右侧“导航”板块内的元件目录树内的 Fiducial Mark
点所在目录，“赫立 AOI 系统软件”将切换成检测库编辑界面，在“检测窗口树”板块点击右
侧的“检测库新建/选择/链接”按钮 ，在随即出现的列表的上方点击“新建检测库”按
钮 ，在弹出的“新建检测库”对话框内输入 MARK 点检测库的名称，例如：
MAINMARK。（参见下图）