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。因为摄影得到的图像被用于与模板做对比，所以获取的图像信息准确性对于检测结果非常重要，可以想象一下，如果图像采集器看不清楚或看不到被检测物体的特征点，那么也就无法谈到准确的检出。下面我们对光电转化摄影系统，照明系统和控制系统三个部分逐一分析介绍。首先，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”,原理都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，进而实现识别不同被检测物体的目的。 AOI基于机器学习的缺陷检测与分类。上海3dAOI检测设备

对无缺陷生产来讲，自动光学检查（AOI）是必不可少的。在转到使用无铅工艺时，制造商将面临新的挑战，在生产中会出现其他的问题，引起了人们的关注。本文分析转到无铅工艺的整个过程，特别是在大规模生产中引进了0402无铅元件。由于缺乏无铅元件，转到使用无铅元件是分阶段进行的。在2004年，由于要求电子产品的体积越来越小，迫使制造商较大范围地用0402元件来取代0603元件和0805元件。工艺条件除了普遍使用的0402元件，印刷电路板的较好次合格率（FPY）必须达到95%，而且必须根据印刷电路协会（IPC）的2级标准来检测缺陷。例如，在有608个焊点的168元件的情况下，相当于要求误报率是百万分之65。为了达到FPY的要求，在检测缺陷时必须考虑以下条件：元件长度的公差、元件供应商、贴片公差、在25个AOI系统上的全球检测数据库、有80个独特产品的全球检测数据库、无铅焊料、不同的电路板供应商以及检测质量要达到IPC的2级标准。 江苏离线AOI检测仪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。

光电转化器可以分为CCD（chargeCouplingdiode）和CMOS（complementarymetaloxidesemiconductor）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，工作原理如下图所示，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。这样的结构与设计很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而产生的非自然现象的发生频率要低得多，价格和功耗比CCD光电转化器也低，但其缺点是半导体工艺制作的像素单元缺陷多，灵敏度会有一些问题，同时，为每个像素电子电路提供所需的额外空间不会作为光敏区域。芯片表面上的光敏区域部分（定义为填充因子）小于CCD芯片。从理论上讲，这个原因导致可以收集的图像信息光子数会有所减少，所以，CMOS光电转化元件一般需要搭配高亮度光源，噪音也比较大。

随着计算机的快速发展，AOI也采用了目前许多成熟的图像分析技术，包括模板匹配法(或自动对比)、边缘检测法、特征提取法(二值图)、灰度直方图法、傅里叶分析法、光学特征识别法等，每个技术都有优势和局限。模板比较法通过获得物体图像，如片状电容或QFP，并用该信息产生一个刚性的基于像素的模板。在检测位置的附近，传感器找出相同的物体。当相关区域中所有点进行评估之后，找出模板与图像之间有Z小差别的位置停止搜寻。AOI系统为每个要检查的物体产生这种模板，通过在不同位置使用相应模板，建立对整个板的检查程序，来查找所有要求的元件。但是由于元件检测图像很少完全匹配模板，所以用两种方法来解决这个问题：可以用一定数量的容许误差来确认匹配的，如果模板太僵硬，可能产生对元件的“误报”;如果模板松散到接受大范围的可能变量，也会导致“漏报”;可以根据同类的众多良品进行标准模板的计算，或者叫“特征元件”，这样可以Zda限度提取该类元件的共性特征，从而降低误报率。AOI软件运算法则很多，有灰度相关法、边缘识别法、固态建模法、统计外形建模法等。

AOI的光线照射有白光和彩色光两类设备，白光是用256层次的灰度，彩色是用红光，绿光，蓝光，光线照射至焊锡/元器件的表面，之后光线反射到镜头中，产生二维图像的三维显示，来反映焊点/元器件的高度和色差。人看到和认识物体是通过光线反射回来的量进行判断，反射量多为亮，反射量少为暗。AOI与人判断的原理相同。AOI从镜头数量来说有单镜头和多镜头，这只是技术方案实现的一种选择，很难说那种方式就一定好，因为单镜头通过多个光源的不同角度照射也能得到很好的检测图像。特别是针对无铅焊接的表面比较粗糙，会产生形状不同的焊点，容易形成气泡，并且容易出现零件一端翘立的特点，新的AOI设备也都进行了适应性的硬件和算法的更新。 采用高分辨率工业相机和智能图像分析，检测电子电路板上插件元器件多、错、漏、反等缺陷。上海3dAOI检测设备

AOI的相机按摄取图像的模式分为面阵相机和线阵相机。上海3dAOI检测设备

AOI检测基本原理与设备构成：AOI检测原理是采用摄像技术将被检测物体的反射光强以定量化的灰阶值输出，通过与标准图像的灰阶值进行比较，分析判定缺陷并进行分类的过程。与人工检查做一个形象的比喻，AOI采用的普通LED或特殊光源相当于人工检查时的自然光，AOI采用的光学传感器和光学透镜相当于人眼，AOI的图像处理与分析系统就相当于人脑，即“看”与“判”两个环节。因此，AOI检测的工作逻辑可以简单地分为图像采集阶段（光学扫描和数据收集），数据处理阶段（数据分类与转换），图像分析段（特征提取与模板比对）和缺陷报告阶段四个阶段（缺陷大小类型分类等）。为了支持和实现AOI检测的上述四个功能，AOI设备的硬件系统也就包括工作平台，成像系统，图像处理系统和电气系统四个部分，是一个集成了机械，自动化，光学和软件等多学科的自动化设备。 上海3dAOI检测设备

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