国内研究现状：PCB光学检测技术趋势

就中国而言，自动光学检测始于90年代中期，相对于国外要晚20年左右，还属于新兴领域，而且由于研发人员对机器视觉领域没有深层的了解、PCB自动光学检测系统的复杂性、科研单位没有足够的资金和场地搭建试验平台，使从事AOI研究的科研单位数量少且相关成果极为有限。上述各种因素导致国内AOI设备的研发水平总体较低，还停留在一个相对初级的阶段。

根据世界电子电路理事会WECC统计，中国大陆的PCB产值占全球产值的比例持续增长，2006年之后一直保持世界第一。根据中国印刷电路行业协会统计，国内PCB生产企业有近1 500家。从全国位置分布而言，目前我国印刷线路板企业相对集中，主要分布在珠三角地区、长三角地区和环渤海地区，其中珠三角地区PCB企业的数量和产值都占到了50%。深圳的PCB产值更是占到珠三角地区PCB产业的82%，达到百亿美元的巨大规模。

国内对印刷电路板的自动检测系统的研究还刚刚起步，从事这方面研究的科研院所也不多。而且因为受到各种因素的影响，对于印刷电路板缺陷的自动视觉检测系统的研究仍然停留在一个相对初期的水平：①西安理工大学邱宗明课题组提出一种参考法和设计规则相结合的PCB缺陷检测方法，基本上能够检测如短路、断路及毛刺等大部分缺陷；李金喜通过识别过渡孔间互联性这一拓扑关系来判别布线的连通性；②华中科技大学的刘尚军等运用数学形态理论，提出一种多模板参考比较法来快速检测PCB瑕疵，通过参考图像的特征提取，将其设计时参数的规格在多参考图像中表示出来，然后运用多参考比较法进行瑕疵检测，可识别短路、断路、毛刺、缺口、针孔、线过宽、线过窄、线距过窄等缺陷，其检测和分类时间分别为0.05 s；③还有其他学者各自提出图像信息熵的缺陷检测法、以红外热成像技术为基础、结合图像处理技术和红外故障诊断方法的PCB缺陷检测识别，以及采用树分类法和序贯概率比检定的思想所建立的PCB缺陷模式识别方法等等。

近年来，基于机器视觉的自动光学检测检测技术研究于设备开发在国内大学、科研机构和企业日益受到关注和重视，有众多的相关成果产生，对推动我国PCB检测技术的发展和提升PCB制造水平和质量具有直接的推动作用：①国内首台自动光学检测检测系统是2004年5月由东莞市神州视觉科技有限公司研发成功的ALD-H-350，该系统采用单一摄像头和特殊环形RGB LED光源相结合，应用彩色图像比对方法和统计建模技术，可快速准确检测焊点缺陷（锡多、锡少、连锡等）、锡膏印刷缺陷（有无、偏斜、少锡多锡、断路、污染等）和零件缺陷（缺件、偏移、歪斜、立碑、侧立、翻件、极性反、错件、破损等）；它能够检测450mm×350mm超大检测范围，最小高速检测组件大小为0402，测试速度每秒超过60个组件；图形化编程接口；编程简单。②西安易菲特视觉系统有限公司是一家专业的机器视觉研究、开发、系统解决方案提供的高科技企业，开发了适应不同需求的EF-VS系列嵌入式机器视觉系统应用平台，可检查和纠正PCB缺陷，如贴装位移或不正确的料盘安装等目前已广泛应用于装备制造、工业部件检测、包装检测、印刷检测、工业测量、划痕（工损检测）等领域。③思宏微电子有限公司（Synapse Microelectronics Limited）最新推出的SSR262即是适用于PCB线路板大批量生产的自动光学检测自动光学检测系统，其主要检测的是线距线宽缺陷。④另外，北京星河公司已研制出自动光学检测样机，正在进行测试和改进。厦门福信光电集成有限公司也称其公司的自动光学检测系统研制项目完成了控制软件的开发，首台样机已经制作成功。(www.xing528.com)

然而，国产生产的自动光学检测设备在检测的效率和检测精度都较欧美品牌有较大的差距，追究其原因，关键在：①效率方面的差距主要体现在检测PCB缺陷、修复PCB缺陷等方面，效率方面的差距主要是由于CCD光源系统不能满足要求，较国外的光源有差距；图像处理算法复杂，影响处理时间；并行化处理不合理等因素造成的。②图像预处理算法还有待改进，使二值图像产生较大的腐蚀，丢失图像数据信息，造成国内自动光学检测设备误检率、漏检率比国外高，增加修复PCB难度。③图像对位算法存在的较大的缺陷，使对位图像产生偏差。国内自动光学检测对所要检测的PCB放置位置要求严格，否则图像产生较大偏差，无法准确定位。④缺陷检测算法效率和检测精度不高。目前国内没有成熟的缺陷识别算法，所生产的自动光学检测产品只能检测较大PCB缺陷，且效率明显低于国外产品。综上所述，国内PCB自动光学检测技术水平还没有完全成熟，研发高效、高速、高精度、价格较低且易于实现的电路板缺陷自动检测系统已经成为PCB行业的迫切需要，其中最关键的节点就是缺陷检测算法。

从国内的技术发展来看，大量AOI设备需要从国外进口，设备价格昂贵，且由于技术文档和技术支持的不同源性和延迟性导致维护困难。国内AOI技术起步较晚，但发展迅速，与此同时，相关行业的需求也在日益增加，提高检测技术的难题亟待解决。因此，AOI检测设备国有化仍然具有广阔的应用市场和前景。