PCB印刷電路板是所有電子電路的關(guān)鍵基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及各種高端應(yīng)用需求，迫使工程師需要設(shè)計并開發(fā)更復(fù)雜的PCB，以滿足不斷發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用要求?，F(xiàn)代PCB設(shè)計在從大變小、從簡單到復(fù)雜、從單一功能到多合一高度集成等方面齊頭并進(jìn)，這些進(jìn)步意味著PCB廠的生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了空前水平。

在PCB生產(chǎn)制造過程中，隨著表面貼片技術(shù)（SMT）的發(fā)展， PCB板載電子元件的精細(xì)化/微型化，導(dǎo)致所需焊點數(shù)量呈幾何級數(shù)增加，加之PCB板設(shè)計日趨復(fù)雜化/多樣化，傳統(tǒng)的人工目測（利用操作人員目測檢查來確定電路板是否合格，包括焊料檢測、電子元件安裝位置/偏移/損壞檢測等）已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

自動化光學(xué)檢測（AOI）是基于光學(xué)原理，綜合采用被檢測產(chǎn)品的圖像采集分析、計算機(jī)軟件和自動控制等多種技術(shù)相結(jié)合，對生產(chǎn)中遇到的缺陷進(jìn)行實時檢測和處理，是目前比較先進(jìn)的產(chǎn)品缺陷檢測方式。AOI技術(shù)可以在PCB完成元件焊接（例如SMT等）環(huán)節(jié)后、電氣測試之前使用，從而提高電氣處理或者功能測試階段的合格率。經(jīng)過不斷的摸索與論證，此時糾正缺陷的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最終測試之后進(jìn)行檢測的成本。

AOI系統(tǒng)的構(gòu)成

AOI適合大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，AOI系統(tǒng)主要由圖像采集單元（相機(jī)）、光源、系統(tǒng)主機(jī)等部分構(gòu)成。現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境可以通過適當(dāng)?shù)母慕ㄉ?，來控制AOI所需的光源設(shè)置，而且整個系統(tǒng)對硬件的要求也不是非?？量獭?/p>

圖像采集單元可以使用一臺或多臺高清相機(jī)。當(dāng)然，在同一個AOI系統(tǒng)中使用的相機(jī)數(shù)量越多，目標(biāo)物體被檢測的角度也就越多，進(jìn)而所生成的圖像就會更全面和詳細(xì)。

伴隨著產(chǎn)品組件的微型化，為了提高產(chǎn)品檢測速度，更高精度相機(jī)的使用成了AOI系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。現(xiàn)在的機(jī)器視覺產(chǎn)品應(yīng)用中，現(xiàn)代化生產(chǎn)線大都具備采集2D/3D圖像的能力，由于處理2D/3D圖像需要的平均時間遠(yuǎn)大于普通平面圖像的處理時間，這就需要AOI系統(tǒng)協(xié)同工作，尤其是在圖像數(shù)據(jù)傳輸方面，更要求圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚?、高帶寬。CoaXPress圖像采集卡正是憑借著高速、高帶寬的特點，而正在逐漸被廣大廠商接受及采用的。

AOI系統(tǒng)中的另一個重要環(huán)節(jié)是圖像處理/分析軟件，軟件需要支持高速實時圖像處理（與圖像采集速度一致）功能，并且可以與存儲的標(biāo)準(zhǔn)圖像做比對。此類圖像處理/分析軟件可以集成到相機(jī)中，也可以安裝在檢測的電腦主機(jī)中。隨著技術(shù)的發(fā)展，有些AOI方案商也會導(dǎo)入機(jī)器學(xué)習(xí)（Machina Learning）來提高產(chǎn)品的檢測精度與速度。機(jī)器學(xué)習(xí)可以不斷訓(xùn)練AOI系統(tǒng)，并使AOI系統(tǒng)具備一定的智能化——AOI系統(tǒng)可以決定以前未知的產(chǎn)品缺陷是否為關(guān)鍵缺陷，并通知給現(xiàn)場工程師。

AOI檢測圖像對比實現(xiàn)原理

目前比較流行的圖像對比方式有三種。

第一種：模板匹配（或母版比對）方式。這種方式預(yù)先采集一塊標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（無缺陷）的圖像并確定為參考圖像，后續(xù)所有檢測時所采集的圖像，都需要與這個參考圖像做比較。

第二種：模式匹配方式。在這種方式中，AOI系統(tǒng)中會存儲無缺陷以及多種有缺陷的PCB組件圖像信息，所有檢測時所采集的圖像與這些組件信息做匹配，然后判斷是否合格。

第三種：統(tǒng)計模式匹配。這種方式利用統(tǒng)計學(xué)方式，結(jié)合模式匹配，通過與已經(jīng)存儲的PCB組件圖像信息做匹配，同時也會智能分析所有產(chǎn)品組件信息。如果比較結(jié)果小于標(biāo)準(zhǔn)閥值，則該圖像通過檢測；否則系統(tǒng)會判定該圖像為不合格，并將此部件轉(zhuǎn)移到其他區(qū)域，供后續(xù)維修或再檢測