Entwicklung einer Anwendung zur Bildanalyse für die automatisierte optische Inspektionen

Kunde

ScienceSoft hat eine App für die Elektronikindustrie entwickelt, die dabei helfen sollte, die Qualität von bestückten Leiterplatten mittels Machine Vision sicherzustellen.

Herausforderung

Die Anwendung musste eine schnelle und effiziente Qualitätsprüfung von bestückten Leiterplatten direkt auf dem Förderband durchführen und feststellen, ob eine der Komponenten auf bestückten Leiterplatten fehlt.

Lösung

Unser mehrköpfiges Team bestand aus einem Projektmanager, einem Business Analysten, drei erfahrenen С++ Entwicklern, einem erfahrenen Experten im UI-Design und einem Ingenieur im Bereich Softwaretesting. Das Team von ScienceSoft hat eine Desktop-Anwendung bereitgestellt, die auf Bildanalyse-Algorithmen basiert und eine einfache und intuitiv bedienbare, grafische Benutzeroberfläche hat. Um die Merkmalserkennung (Feature Detection) zu ermöglichen, setzte unser Team ein ORB-Algorithmus (Oriented FAST und Rotated BRIEF) ein. Um interessierende Bereiche aus dem Referenz-Muster und auf dem untersuchten Bild zu vergleichen, wurde eine Kombination von Algorithmen (Perzeptuelles Hash-Algorithmus, PSNR- und Vergleich von Histogrammen) verwendet.

Wie funktioniert es

Der Benutzer stellt ein Muster bereit, an dem alle zu inspizierenden Elemente mit einem Werkzeug angebracht sind. Es werden Objekte von drei Hauptformen markiert:

• Elemente mit rundem Querschnitt (vor allem Kondensatoren)
• Rechteckige Elemente (Chips, Dioden, Transistoren)
• Hantelförmige Elemente (Widerstände)

Der Maßstab eines Musters kann geändert werden, um die kleinsten Komponenten ordnungsgemäß markieren zu können. Die Empfindlichkeit der Erkennung wird je nach Geräuschniveau angepasst.

Nachdem ein Muster mit allen lokalisierten Komponenten erstellt worden ist, kann der Benutzer die Analyse von bestückten Leiterplatten mit dem erstellten Muster durchführen. Beim Vergleich dieser Bilder hilft die Anwendung fehlerhafte Komponenten festzustellen sowie derer Positionen zu lokalisieren.

Ergebnisse

Das Team von ScienceSoft hat erfolgreich eine Software zur Bildanalyse für die automatisierte optische Inspektion von Leiterplatten entwickelt. Die Anwendung bietet erhebliche Möglichkeiten für die SMT-Industrie und bietet eine schnelle und zuverlässige Lösung für die Qualitätskontrolle von bestückten Leiterplatten.

Technologien und Tools

C++, Qt 5, OpenCV library