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12SAKIAOI程式的編制SAKIAOI算法簡介機器的驗收與維護保養AOI技術員的工作職責12343AOI的算法AOI的認識ⅠⅡ45氣閥門和氣壓表顯示器信號燈鍵盤,鼠標复位開關緊急制動開關電源主開關微機箱電源箱運輸軌道斷路器6•AOI:AutomaticOpticalInspection•檢出不良品,反饋生產數據,逐步取代人工目檢,加速生產自動化.•可檢查內容:漏料、偏移、极性、短路、反面、墓碑、側立、假焊、少錫、氧化等.印刷机高速貼片机中速貼片机迴流爐AOI目檢區7TOPLight使用頂部光源照明(形成黑白/二進制圖像)SIDELight使用側面光源照明(形成彩色圖像)PCBAAOI的光源頂部光源燈箱結構側面光源8TOPLight圖像當錫點較好時將沒有反射光線反射到CCD,錫點的圖像較黑.當錫點較差時將有一部分反射光線反射到CCD,錫點的圖像有一部分較亮.TOPLight的燈光示意圖錫點良好錫點假焊入射光線反射光線9入射光線反射光線錫點良好錫點假焊SideLight圖像錫點良好時SideLight照射下的錫點圖像在沒料時SideLight照射下的錫點圖像10通過燈箱照射PCBA得到元件的圖片信息通過三組折射鏡片將圖片信息反射到CCD由CCD收錄的圖片將自動存入電腦內存中BF軟件通過對圖片的分析處理完成對PCBA元件的檢測判斷成像模型PCBA圖片1112Black/White算法原理:這個算法可以獲得窗口內亮區域的面積占整個窗口面積的百分比.所謂亮區域的亮度範圍根據具体情況設定.亮度值范圍0255亮度值:是用來描述二進制圖像的明暗程度.它將亮度值分成255種不同的明暗程度.0表示最暗的亮度值,255表示最亮的亮度值.有物料時檢測窗口內的錫點有一定的上錫坡度,根據AOI的TopLight的光學原理,此時的亮度值趨向于0無物料時檢測窗口內的錫點沒法形成較好的上錫坡度,根據AOI的TopLight的光學原理,此時的亮度值趨向于25513Samplevalue=S1/S2x100[%]參數設置:14應用實例:應用于Chip料中,可測出Chip料是否少錫.假焊.無錫等不良OKNG使用此算法檢測錫點時一般使用Sidelight的照明方式使用0-100的設置表示尋找較暗的亮度值OkRange的Lower設置一般不能低于7015算法原理:獲得檢測窗口內的亮度梯度.窗口內各像素沿著長邊方向的亮度差就是”Distribution”.”Width”值是用來屏蔽掉窗口內灰塵或其它瑕疵的檢測結果的影響,有些灰塵或其它瑕疵會給亮度值起很大的干擾並影響我們的檢測結果的精準.檢測窗口的像素的灰度值分布圖檢測窗口內的像素分布檢測窗口外的像素分布(僅僅是超過檢測窗口的一排的像素)由于雜物等影響而使圖像受到干擾從而使該點的像素值異常,在下一步的處理之後可有效的降低這種干擾.選取每列的最大值和最小值,最後得出兩行數據將最大值減去最小值,再將相鄰三個數值進行平均得出最後一行數據,然後選取最小一個數值作為“Sample”值計算Sample值的詳細過程ICBridge根據右面Sample的計算原理IC腳未短路時Sample值較低根據右面Sample的計算原理IC腳短路時Sample值較高Distribution16參數設置:應用實例1:在IC元件中的應用,可測出IC腳短路﹑移位等不良.參數設置如下:OKNGOkRange的設置不适宜太大,一般為0至80之間17應用實例2:在Chip料中的應用,可測出移位不良.參數設置如下:適當的設置此參數可有效的降低由于髒物帶來的干擾OKNGOKRange的設置由物料及其周邊的環境來決定18算法原理:此算法可計算出窗口內最高亮度與最低亮度之間的差值.參數”AveragingX”和”AveragingY”是用來消除一些干擾因素,比如灰塵對檢測結果的影響.參數設置:Range當檢測窗口在這個位置時.Sample值很小當檢測窗口在這個位置時.Sample值將變得很大檢測窗口內各像素的灰度值分布圖檢測窗口由于受到某些污點的影響而使像素值受到干擾,從而變得異常.在未經過平均處理時Sample值的結果如下:“Sample”=Maximum255-Minimum75=180將X軸.Y軸上兩兩相鄰的像值進行平均處理之後,Sample值的計算結果如下:“Sample”=Maximum134-Minimum83=51用於IC移位的檢測19應用實例:應用IC類元件中可測出IC腳的移位适當設置此參數可有效地降低異物等帶來的干擾OKNG應用Chip料中可測出錯料.爛料OKNG20Min/Max算法原理:Min算法可計算出檢測窗口內最小的亮度值.Max算法可計算出檢測窗口內最大的亮度值.設定”AveragingX”和”AveragingY”是用來消除一些干擾因素,如灰塵等對檢測結果的影響.當Algorithm為Max,AveragingX=2andAveragingY=2時,Sample值的詳細計算過程檢測窗口內各像素的灰度值分布圖檢測窗口由于受到某些污點的影響而使像素值受到干擾,從而變得異常.在未經過平均處理時Sample值的結果如下:“Sample”=Maximum255=255將X軸.Y軸上兩兩相鄰的像值進行平均處理之後,Sample值的計算結果如下:“Sample”=Maximum134-Minimum83=51參數設置:21應用實例:應用Chip料中可測出錯料.爛料OKNG應用IC類元件中可測出IC腳的移位適當的設置此參數,可有效的降低由于髒物帶來對Sample的干擾OKNG22LTracking/WTracking算法原理:在長的方向上獲取明暗變化的邊界.在寬的方向上獲取明暗變化的邊界.當”LTracking”,”UpperLever”=“LowerLevel”=255時,表示利用元件亮的部分來獲得它在縱向上的位置參數設置:23應用實例:此時的參數設置表示尋找白色的邊界設置搜尋范圍,可根据元器件大小決定.24Peak算法原理:獲取檢測窗口內存在最普遍的亮度值.這牽涉到如何處理一些圖像噪聲信號的干擾.參數設置:增加”Step”的值可以減少圖像噪聲的干擾,將”Step”值設置超過10,就能將圖像噪聲的干擾減到最小.在下圖的檢測窗口內的亮度直方圖Preparethehistogramofthebrightnessinsidethewindow.用”Step”定義直方圖中的亮度跨度.獲取在直方圖中高度最高的亮度值.25應用實例:NGOK在應用于Chip料的檢測中可以測出錯料﹑漏料﹑爛料等不良給Step設定一個合理的值可有效的降低圖像噪聲干擾Ok范圍的設置可根據所檢測的物料來決定當元件表面的亮度比較恆定在某一亮度而且跟周圍的亮度區別很大時,這個方法就非常有效.26Bridge算法原理:這個方法用來檢測IC的引腳是否有橋連(短路)的缺陷.它能得到在窗口長度方向上的亮度深度,以此來判斷在窗口寬度方向上是否存在暗條.參數設置:詳細處理過程:當”Method”=1時,窗口是縱向的27當”Method”=2或其它時,進行窗口位置調整在寬度方向上調整窗口位置使得亮度溝槽下好對準窗口的中心.當”Method”=2時窗口位置的調整量會比”Method”=others時更敏感.當”Method”=2或其它時,消除噪聲信號的干擾為了消除噪聲信號的干擾,在寬度方向上每兩列就進行一次平均.28應用實例:例如使用”V1+V2”的算法來把兩個方向上的矢量相加.在使用此算法之前,用兩個檢測窗口分別放在元器件本体上.使用”L/WTracking”來計算出X,Y方向上的校正值,把得到的數值分別存入V1,V2兩個寄存器中.然后把它們相加后存入V3,就可以在以后的檢測中使用.此時的參數設置表示尋找白色的邊界設置搜尋范圍,可根据元器件大小決定.29算法原理:此兩种算法可在檢測窗口內搜尋與已知圖像相似的圖像及其相似程度.當兩幅圖像完全一樣時,則”Sample”為100,相反如果完全不同,則”Sample”為0.ImageMatching/ImageMatchingEXAAＫ兩算法之區別:ImageMatchingEX比ImageMatching檢測速度要快.參數設置:30移動主圖像直到主圖像與被檢圖像之間的灰度差最小灰度差很小兩幅圖像很相似(“Sample”值很大)灰度差很大兩幅圖像不相似(“Sample”值很小)A.模式對比處理過程在檢測時將被檢圖像與已知主圖像疊合,在已設置的搜尋範圍內移動主圖像B.規範化處理過程上圖表明了規範化處理過程對模式對比的影響,有時同樣的元件因為PCB亮度的不同而亮度不同,這時就需要先進行規範化處理過程.規範化處理過程后,元件的亮度範圍就被擴充到0-255的全亮度範圍.31應用實例:設置檢測窗口的尋找範圍設置此參數可以改變Sample值的計算方式OKNGNG此算法在IC中的應用可測出反向、錯料、漏料等不良OKRange的Lower不宜低于65增加或刪除當前圖片32算法原理:此算法使用顏色来检测元件的缺件.样本边界线是根据两端的坐标(ColordataA,ColordataB)来设定的.要将检测窗口的大小设成能包含一个颜色区分非常明显的区域.请注意此算法将黑色和白色视为一种颜色.ColorXYGreenArea(綠色區域)BlueArea(藍色區域)YellowArea(黃色區域)redArea(紅色區域)Black/WhiteArea(黑白區域)33參數設置:34應用實例:此參數無須特意設定,只需調整樣本邊界線劃定顏色區域即可此算法使用彩度來檢測,所以必須使用可以顯示彩色圖像的照明方式OKNG此算法常用來測試元件是否缺件35Chroma算法原理:在右下图垂直的轴上基于像素来对数据进行计数.该数值取决于每一个象素并且将之转换成一个0到100之间的数值.这个算法使用像素的彩度进行检测.它是计算窗口内符合你设定的色度范围的像素占整个窗口的百分比.(色彩度分為0~100)由于檢測窗口內存在較多黃色此時Sample值較大,趨向于100由于檢測窗口內幾乎不存在彩色此時Sample值較小,趨向于036參數設置:此算法在Chip料中的應用,可測出錫點的氧化,無錫,等不良NGOKOKNG此算法在IC類元件中的應用,可測出錫點的氧化,無錫,等不良應用實例:此算法使用彩度來檢測,所以必須使用可以顯示彩色圖像的照明方式可給定彩度的范圍OKRang不适宜太大,一般在0-20以內37AreaColor算法原理:当你指定了在RGB三维坐标内一个形状像圆柱体的颜色范围后，机器会自动计算出检测窗口内有多少个像素在这个已设定范围及这些像素占窗口内总像数的百分比.Color-Channel是一种利用顏色數據的算法.提取範圍可以被認為是一個在三維彩色空間中形成的一個圓柱體這個圓柱体的中心線是已定的兩個顏色數据點之間的連線,柱体的半徑是已定的亮度漸變范圍(CHA-Width).你可以先給出一個亮度漸變范圍(CHA-Width),這樣就能確定你想要提取出來的顏色范圍.38參數設置:顏色范圍的設置39應用實例:在IC類元件的檢測中用于檢測焊盤是否有氧化,無錫等不良在Chip料的檢測中用于檢測錫點的氧化,無錫等不良建議設置值為20至35之間OKNGOKNG40LiftChip算法原理:这种算法是通过元器件两极和它们两旁的焊锡膏灰度来检测元器件的焊点不良.这种算法使用需要窗口内的光亮度有变化.它用来检测窗口内的光亮度有明暗三个区域,然后判断灰暗区域是否合格.(如下图)參數設置:41锡点假焊假焊錫點亮度值變化示意圖正常上錫正常錫點亮度值變化示意圖42應用實例:NGOK此算法在Chip料的檢測中可以測出假焊、少錫等不良建議此參數的設置值為20至30之間灰暗區域的寬度OKRange的范圍不适宜給得太寬在照明方式上使用TopLight燈光43ChipMissing3算法原理:此算法通過檢