自动AOI光学检测

AOI（AutomatedOpticalInspection）的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴的一种新型测试技术，当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标志出来，供维修人员修整。-AOIsystem自动化光学检测系统，以机械视觉检测技术为基础，利用摄影机或其他类型的光电感测器取代人眼获取待测物体的图像或者信息进行产品的检查，利用电脑编程演算法取代人脑进行影像处理、分析以及质量检定，利用机械取代人力进行产品搬运，大幅提高检测的速度与精确度。AOI具有全自动化、可靠度高、稳定度高、可量化以及可整合等优点，但是需要明确的是，与任何大规模量产的生产方式相同，任何微小的错误都会被巨大的数量基数放大很多倍，因此通常都是高度成熟、高度自动化的制造业才会引入AOI量测技术。‍ 现市面上的AOI的制程分调试型和学习型两种。自动AOI光学检测

对于运动物体的检测，要考虑图像运动模糊带来的不利影响，准确计算导致运动模糊的小曝光时间，确定图像传感器的型号。图像传感器的曝光时间应小于导致运动模糊的小曝光时间，快速曝光选择全局快门模式为宜，高速情况下不易采用卷帘式曝光模式；为了获得比较好的信噪比，图像传感器的增益尽可能为1，图像亮度的提升尽可能用光源的能量（功率）来弥补，或者在不影响可用的成像景深情况下，增大镜头的孔径光阑。在系统集成中，被测件的支撑方式、精密传输与定位装置也必须精心设计，这牵涉到精密机械设计技术，这对平板显示、硅片、半导体和MEMS等精密制造与组装产业中的自动光学检测系统非常重要。在这些领域，制造过程通常在超净间进行，要求自动光学检测系统具有很高的自洁能力，对系统构件的材料选型、气动及自动化装置选型、运动导轨的设计与器件选型都有严格要求，不能给生产环境尤其是被测工件本身带来二次污染。尤其是用于表面缺陷检测的AOI系统不能在检测过程中，给被测件表面带来缺陷（如粉尘、划伤、静电等）。 aoi hitoriAOI检测仪优点是图像的还原性较好，打光角度容易调易得到较清晰的图像，相比线阵相机误判率较低。

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。

可重复性越高的AOI，其性能越稳定，但由于AOI技术还不十分成熟，市面上AOI的可重复性一般为20%-30%。误判率是越低越好，Z好的AOI的误判率只有0.5%左右(按点算)。漏判率也是越低越好，Z好的AOI的漏判别率只有0.5%左右(按不良点算)。由以上论述不难看出，一台性价比较优的AOI必须具备以下条件：①AOI相机要是真正的面阵数字相机(CCD)，这种相机不需要图像采集卡;②AOI光源Z好是同轴碗状光源;③AOI机械系统Z好是伺服电动机为驱动，用丝杆和导轨为传动;④AOI软件系统的开发语言Z好为VC++;⑤AOI软件的可重复性要高;⑥AOI软件的可操作性要人性化;⑦AOI误判率和漏判率要低;⑧AOI检测功能要全;⑨AOI要能与RPC实时工艺控制软件进行对接。 伴随着元器件的微型化、细间距化等密度特征越来越明显，生产品质以及产能的需求不断扩增。

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。 AOI集成了图像传感技术、运动控制技术，AOI检测仪在产品生产过程中可以执行测量、识别和引导等一系列任务。福建插件AOI品牌

AOI检测元器件的过程就是模拟人工目视检查SMT元器件。自动AOI光学检测

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。自动AOI光学检测

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