對降低缺陷電路板數量及提高總體產量的要求越來越高，對于自動化電路板檢查的需求便應運而生。組裝板檢查系統有二個主要目的：檢測并界定相關缺陷以及利用這些信息及時地為生產管理人員提供流程控制數據。

　　目前的視覺檢查模版技術在達到上述目標方面有一定局限，因此需要新的組裝板測試方法。組裝板檢查一般側重于檢測能力與實施的方便性，而將界定精度置于次要地位，因此無法提供更有意義的流程控制信息。

　　本文分析了現有技術的優、缺點，在此基礎上提出了一種理論推導的視覺檢查方法。這一新技術可滿足線路板檢查對復雜信息處理的要求。

　　模版技術

　　模版方法利用的是組裝板上的一個元件或一部分的映像。模版被分成不同的區域，每一區都有一個或多個閾值用以確定本區域內是否有缺陷。模版從正在檢查中的同一元件或線路板部分的映像抽取而來，檢查中的映像和模版之間的差額與閾值相比較，就可得出結論(見圖1)。

　　模版技術在概念上很容易理解，而且硬件實現也很簡單，因而可進行專門設計以實現對單一圖像的快速處理。模版的另外一個主要優點在于，當缺陷尺寸相對較大時它可檢測出多個缺陷。另一方面，當有新型缺陷時，若要對模版進行擴充則十分困難。必須為決策方法增加功能，才能得到辨別缺陷所需的更高分辨率。

　　在要求非常嚴格的情況下，模版系統對于那些細小的偏差往往會產生大量的誤判。在現代化線路板生產中，對于在檢板與模塊間的細微差別，系統分辨缺陷的能力往往會大大降低檢測設備的有效性。

　　當需要界定的圖像變化很小時，模版方法效果很好。過去，元件尺寸比較大并且生產速度較慢，因而模版法可適應閾值并可產生可行的方案。而對于現在的組裝板，在進行小量組裝板生產時，可變因素明顯增多，如焊錫形狀、陰影和細小的貼裝偏差等。這些變量決定了模版方法難以應用今天的組裝板檢查。

　　模版決策方式之所以不能進行高性能的界定和檢測主要有兩個原因。第一，模版方法趨向于采用同一基本數據來作出不同類型的判斷;其次，模版方法很難將檢測轉換為界定，并且對每個缺陷是單獨處理的。若要做出相互關連的決策，就需要有一種機制，使模版與在檢映像間的偏差量相互關聯。而要按一種特別的方式做到這些，就會使本已很長的模版程序迅速地變得更長，而且設置時間也會明顯延長。

　　自適應理論推導

　　傳統的視覺檢查方法缺乏必要的特性以便對組裝板上典型的高可變元件抽樣進行可靠的界定。Intelligent Reasoning System公司開發出了一種新的視覺檢查方法，可解決因缺陷獨立性而帶來的困難。自適應理論推導技術將普通的檢查知識存入數據庫以產生高質量的缺陷檢查與界定。該公司已在一種稱為自動檢查與測量工作站(AIMA)的工具中采用這一技術。

　　AIMS是一種能夠對線路板組裝元件進行檢查與界定、通用且廣泛的知識庫。知識是以這樣一種方式貯存的：在決策時允許調用歷史性同類界定。對于所有類型的板，界定方法采用相同的知識庫，并且可按給定板上的典型外觀特征進行定制擴充。

　　與傳統的機器檢視方法相比，AIMS決策方法具有許多優點。

　　1.AIMS系統不是直接對圖像像素或簡單的圖像幾何描述進行處理，它以語義空間表述圖像。這種描述在語義上是有一定意義的，因為它們體現了圖像最可描述的部分，可將缺陷類別與其它部分區別開來。

　　2.只要有一個能區分的特征，AIMS系統就會將此缺陷類別斷然劃出。

　　3.缺陷分類信息可隨時擴充，能以細微差別細化兩種缺陷類別間的邊界。

　　4.模版方法的閾值調整可能會影響多個缺陷類別的界定精度，而AIMS系統與模版方式不同，其知識引入是不斷增加的。

　　5.決策方法帶有內置的解釋和調整程序，可使任一界定以簡明的方式顯示給用戶。解釋一般以過去與用戶的交流為基礎，從而增強了可靠性。

　　6.由于AIMS系統采用面向對象和模塊化設計，在運算速度所能支持的情況下檢查速度更為快捷。對典型的20"×18"主板，檢查時間為45秒到20秒。

　　新技術的影響

　　組裝板檢查的新技術填補了目前電子組裝生產中的許多信息采集空白。AIMS系統依據對圖像的語義描述，可對元件做出合理的判斷，界定出缺陷類別間的差異并對其它可能產生的缺陷作出判斷。對缺陷精確界定的能力是獲得精確工藝控制信息的基礎。

　　AIMS系統可實時地從用戶處獲取新的信息，減少錯誤報警次數。AIMS的知識結構和決策特性能夠對缺陷作出準確的界定，而這一界定又可作為知識庫的一部分用于各種新元件事例。自適應技術的另一個實際情況是編程可在樣板上進行并且可通過點擊所選擇的優選檢查標準來完成。

　　最后，較高的檢查速度使得合同或OEM線路板生產商有能力對在其裝有AIMS的生產線上組裝的線路板實行100%的檢查。該測試技術為實現防止缺陷板出廠提供了一種簡便的途徑，并且可為生產流程的進一步控制提供連續的監控反饋。

　　檢查不等于界定，而且采用機器視覺系統對組裝板的異常情況進行簡單的檢查已不再適用。要想為生產工程師提供有效的信息以提高產量，檢查工位必須能夠提供異�，F象的準確界定，而且還應能提供缺陷報告及變化情況以對生產線的性能作出預報。

　　在組裝板檢查領域，簡單的決策方式可能會得出不恰當的結論。除模版方式外，這也適應于其它系統，如模式識別。自適應理論推導技術的優點(正如AIMS系統所具有的)已不僅僅是通過測試設置、操作和簡單的維修讓用戶得到高精度的缺陷界定。