国外研究现状：数字图像处理技术光学检测

国外在PCB自动光学检测技术方面的研究较为领先，早期，在欧美以及日本等一些国家首先展开探索，结合数字图像处理理论和光学理论，利用智能采集设备获取待测PCB板图像信息，并借助终端处理设备对采集到的PCB图像进行一系列复杂的数学建模和矩阵运算，最终研发出了一系列能够取代传统检测方法的智能检测技术和设备，对于基板缺陷检测方式提出了新的思路，使得效率和精度都得到了提高。常见的缺陷检测方法：标准比对法、原则校验法和混合法。之后的技术发展也基本围绕这三种方法做展开。

从20世纪80年代初开始，国际上纷纷开始投入了大量的财力、物力、人力研制PCB缺陷自动光学检测系统。目前，能够生产自动光学检测系统、技术也比较成熟的国外主要制造厂商有以色列Orbotech及Camtek公司、英国Teradyne公司、韩国Samsung公司及日本的Ormon公司等。这些公司的设备价格昂贵（都在100万元以上），而且每台设备还要收取年服务费，给PCB制造企业造成沉重的经济负担。国外代表产品包括：以色列Orbotech（奥宝）的Fusion系列、Discovery系列和Sprion/In-Spire系列，其中Spring系列的Sprion-8800A检测器，是世界上第一台能够自动执行缺陷确认操作的检测仪器；英国Diagnosys公司的VsiionPoint和PinPointⅡ型检测仪，其中PinPointⅡ型PCB在线故障诊断系统能够实现电路图反求、模拟仪、功能测试等功能，且有灵活的软硬件平台可以和LABVIEW、边界扫描、PXI、GPIB结合；美国Agilent公司的Medalist SJ50 Series 3型在线自动检测仪采用先进的检测技术，可提供全范围的检测覆盖，并可在表面封装技术生产线的多个位置灵活部署，检测缺陷，同时提供了可选的照明头转换套件，用于3D的拼接粘贴检测；林肯激光公司基于设计保准法原理的Inspctar/Verifier检测器，能检测出线路短路、断路和额定尺寸等缺陷；MP100是日本日立公司研制出的检测机，利用PCB板验材料当中产生的突光，自动判断识别PCB板上的毛刺、针孔、划痕及其他的一些微小缺陷，具有相当高的检测精度。

以色列Orbotech公司1994年跨入自动光学检测设备市场，在PCB和FPD两大产业都居于领导地位，公司的Spiron-8800AVIP是全球第一台可自动执行缺点确认操作的自动光学检测设备，采用设计规则（DRC）和特征点比较法、形态学演算法、IPSO轮廓比较技术相结合的检测方法，能够检测诸如断路、短路、最小线宽、缺口、突出、凹陷、残铜、针孔、特征点等缺陷，具有较高的检测速度。Orbotech公司的Power Vision系列自动光学检测系统采用独有的最新全面检测架构使线路板缺点检测迈向一个新的阶段，能够检测如：短路、断路、最小线宽/线距违反既定尺寸、缺口、突出、凹陷、残铜、针孔、母板资料尺寸和位置错误、间距违反，孔、焊盘等缺陷；可检测1.5～10 mi1（38～250μm）线宽和线距规格的PCB；最大检测区域686 mm×1 448 mm；检测速度：当基准面板尺寸是457 mm×610 mm时，线宽6～4mi1（150～100 μm）时是160片/小时，线宽3mi1（75μm）时是120片/小时，线宽2mi1（50μm）时是65片/小时，线宽1.5mi1（38μm）时是40片/小时。韩国Samsung公司生产的VSS-3C型先进的三维视觉检测仪，具有超强的光学检测性能，能够进行芯片安装、三维焊接状态和翘脚检测，采用高分辨率数码相机，进行彩色图像分析，具有自动智能编程系统，解析度为15～20μm可选，检测速度可达16 cm/s。(www.xing528.com)

由于公司战略不同，各大AOI厂商所涉猎的领域也不尽相同。随着AOI技术的不断发展，大部分供应商已经可以提供性能完备的流水线的AOI设备。但是面对相对高昂的成本，产品的普及仍需要时间。

随着国外技术的发展，基于机器视觉的检测手段已成为主流，其检测手段也从早期简单的图像对比或参考判定方逐步发展成多方面结合的混合检测手段，有效克服了单一检测方法的缺陷。随着人工智能的深入，图像算法的智能化也成为国外发展的重点，结合现代智能算法，对原有算法模型进行智能化改造，从而获取自适应更强和鲁棒性更好的检测方法成为发展趋势。