本發(fā)明涉及線路板測試，具體是涉及一種基于多維數(shù)據(jù)的柔性線路板測試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、柔性線路板，是指主要以聚亞酞胺等薄膜為原材料的一種線路板。與普通剛性線路板相比，具有可以自由彎曲、繞折、易于傳輸、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。柔性線路板被廣泛應(yīng)用于控制自動(dòng)化、智能電子設(shè)備、現(xiàn)代醫(yī)療器械、消費(fèi)電子和通訊中，尤其在價(jià)格方面，柔性線路板只是普通剛性線路板的一半，可以降低產(chǎn)品成本。隨著電子元件趨于小尺寸，電路板設(shè)計(jì)趨于復(fù)雜，主要以聚亞酞胺薄膜為原材料的柔性電路板得到了長足的發(fā)展，廣泛應(yīng)用在航空航天、軍事通信等各個(gè)領(lǐng)域。

2、隨著電子產(chǎn)品向更小尺寸、更加輕便化發(fā)展，柔性線路板也越來越得到了廣泛的應(yīng)用。但是，柔性線路板在生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及環(huán)境的要求程度較高，受光線、生產(chǎn)設(shè)備等多方面因素影響。由于生產(chǎn)環(huán)境和材質(zhì)等多方面原因，在生產(chǎn)或印刷過程中，易出現(xiàn)瑕疵，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低企業(yè)競爭力。因此，如何實(shí)現(xiàn)柔性線路板缺陷實(shí)時(shí)精準(zhǔn)測試，從而提高生產(chǎn)效率成為目前柔性線路板缺陷測試中主要待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，提供一種基于多維數(shù)據(jù)的柔性線路板測試方法及系統(tǒng)，本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種基于多維數(shù)據(jù)的柔性線路板測試方法，包括：

4、利用激光測距儀對(duì)柔性線路板進(jìn)行精確測量，測試柔性線路板的尺寸精度，所述尺寸精度包括線寬、線距和孔徑尺寸；

5、通過工業(yè)相機(jī)采集柔性線路板表面圖像；

6、利用索貝爾算子邊緣檢測算法對(duì)柔性線路板表面圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到待分析圖像；

7、基于待分析圖像，通過形態(tài)學(xué)方式進(jìn)行表面突起和殘缺檢測；

8、采用電測設(shè)備，通過施加固定的電壓和電流檢測柔性線路板的線路是否存在短路或斷路現(xiàn)象；

9、將柔性線路板置于特定的環(huán)境試驗(yàn)箱中，按照設(shè)定環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測試，觀察并記錄環(huán)境參數(shù)變化及對(duì)應(yīng)柔性線路板性能變化；

10、使用專業(yè)機(jī)械測試設(shè)備，模擬柔性線路板在不同應(yīng)用場景下的彎曲、折疊和拉伸動(dòng)作，記錄其機(jī)械性能指標(biāo)，所述機(jī)械性能指標(biāo)包括彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性和抗拉強(qiáng)度；

11、收集并整理測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度的綜合分析，通過分析不同測試項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)性和權(quán)重，評(píng)估柔性線路板的整體性能表現(xiàn)。

12、優(yōu)選的，所述利用索貝爾算子邊緣檢測算法對(duì)柔性線路板表面圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到待分析圖像具體包括：

13、通過所述柔性線路板表面圖像獲取各像素點(diǎn)的紅綠藍(lán)三色分量；

14、獲取紅綠藍(lán)三色人眼敏感度加權(quán)系數(shù)；

15、根據(jù)灰度值公式計(jì)算柔性線路板表面圖像各像素點(diǎn)灰度值，所述灰度值范圍為[0，255]；

16、基于柔性線路板表面圖像各像素點(diǎn)灰度值，匯總繪制得到待處理灰度圖像；

17、獲取索貝爾算子橫向矩陣和縱向矩陣；

18、利用索貝爾算子邊緣閾值公式計(jì)算待處理灰度圖像的邊緣閾值；

19、基于待處理灰度圖像的邊緣閾值，將待處理灰度圖像分為目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域，輸出目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域?yàn)榇治鰣D像；

20、所述灰度值公式為：

21、gray(i，j)＝ε1r(i，j)+ε2g(i，j)+ε3b(i，j)，

22、式中，gray(i，j)為第i行第j列像素點(diǎn)的灰度值，ε1，ε2，ε3分別為紅綠藍(lán)三色人眼敏感度加權(quán)系數(shù)，r(i，j)，g(i，j)，b(i，j)分別為第i行第j列像素點(diǎn)的紅綠藍(lán)三色分量；

23、所述索貝爾算子橫向矩陣為：

24、

25、式中，hx為索貝爾算子橫向矩陣；

26、所述縱向矩陣為：

27、

28、式中，hy為索貝爾算子縱向矩陣；

29、所述索貝爾算子邊緣閾值公式為：

30、

31、式中，h0為邊緣閾值，a為待處理灰度圖像對(duì)應(yīng)灰度矩陣。

32、優(yōu)選的，所述基于待分析圖像，通過形態(tài)學(xué)方式進(jìn)行表面突起和殘缺檢測具體包括：

33、對(duì)于每個(gè)背景區(qū)域，計(jì)算其在線路垂直方向上的最大尺寸；

34、判斷最大尺寸是否大于4/3倍的標(biāo)準(zhǔn)線距，若是，則輸出該部位為殘缺部位，若否，則不作輸出；

35、判斷最大尺寸是否小于2/3倍的標(biāo)準(zhǔn)線距，若是，則輸出該部位為突起部位，若否，則不作輸出。

36、優(yōu)選的，所述采用電測設(shè)備，通過施加固定的電壓和電流檢測柔性線路板的線路是否存在短路或斷路現(xiàn)象具體包括：

37、獲取斷路阻值閾值和短路阻值閾值；

38、將柔性線路板分割成至少一份；

39、對(duì)每一份柔性線路板分別施加固定的電壓和電流；

40、使用萬用表分別測量每一份柔性線路板的電阻；

41、判斷電阻是否高于斷路阻值閾值，若是，則輸出該部分線路存在斷路現(xiàn)象，若否，則不作輸出；

42、判斷電阻是否低于短路阻值閾值，若是，則輸出該部分線路存在短路現(xiàn)象，若否，則不作輸出。

43、優(yōu)選的，所述將柔性線路板置于特定的環(huán)境試驗(yàn)箱中，按照設(shè)定環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測試，觀察并記錄環(huán)境參數(shù)變化及對(duì)應(yīng)柔性線路板性能變化具體包括：

44、對(duì)柔性線路板施加高電壓，測試柔性線路板的絕緣性能；

45、將柔性線路板置于溫度循環(huán)中，測試其耐熱性能和耐寒性能；

46、模擬柔性線路板在鹽霧環(huán)境中的腐蝕情況，評(píng)估其防腐蝕性能；

47、通過模擬車輛行駛的振動(dòng)環(huán)境，測試柔性線路板在長時(shí)間振動(dòng)下的可靠性；

48、通過高溫、高濕、高電壓條件對(duì)柔性線路板進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn)，測試柔性線路板的長期穩(wěn)定性。

49、優(yōu)選的，所述使用專業(yè)機(jī)械測試設(shè)備，模擬柔性線路板在不同應(yīng)用場景下的彎曲、折疊和拉伸動(dòng)作，記錄其機(jī)械性能指標(biāo)具體包括：

50、將柔性線路板割去一部分并加工為三份設(shè)定尺寸的長方體樣品；

51、采用三點(diǎn)彎曲法對(duì)長方體樣品其中一份兩端及中間進(jìn)行施壓；

52、記錄樣品斷裂前一刻的最大載荷為第一斷裂載荷；

53、利用彎曲強(qiáng)度公式計(jì)算柔性線路板的彎曲強(qiáng)度；

54、采用單邊切口梁法在長方體樣品其中一份中部開一個(gè)小型切口作為人工預(yù)設(shè)裂紋；

55、對(duì)長方體樣品兩端進(jìn)行施壓，并記錄樣品斷裂前一刻的最大載荷為第二斷裂載荷；

56、利用斷裂韌性公式計(jì)算柔性線路板的斷裂韌性；

57、將長方體樣品其中一份安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)的夾具上；

58、按照設(shè)定測試參數(shù)逐級(jí)施加拉力，記錄樣品斷裂前一刻的最大載荷為第三斷裂載荷；

59、利用抗拉強(qiáng)度公式計(jì)算柔性線路板的抗拉強(qiáng)度；

60、所述彎曲強(qiáng)度公式為：

61、

62、式中，γ為柔性線路板的彎曲強(qiáng)度，f1為柔性線路板的第一斷裂載荷，l為長方體樣品的長度，h為長方體樣品的厚度，b為長方體樣品的寬度；

63、所述斷裂韌性公式為：

64、

65、式中，k為柔性線路板的斷裂韌性，f2為柔性線路板的第二斷裂載荷，d為切口長度；

66、所述抗拉強(qiáng)度公式為：

67、

68、式中，m為柔性線路板的抗拉強(qiáng)度，f3為柔性線路板的第三斷裂載荷。

69、進(jìn)一步的，提出一種基于多維數(shù)據(jù)的柔性線路板測試系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)如上述的基于多維數(shù)據(jù)的柔性線路板測試方法，包括：

70、非破壞性測試模塊，所述非破壞性測試模塊用于利用激光測距儀對(duì)柔性線路板進(jìn)行精確測量，測試柔性線路板的尺寸精度、通過工業(yè)相機(jī)采集柔性線路板表面圖像、利用索貝爾算子邊緣檢測算法對(duì)柔性線路板表面圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到待分析圖像、基于待分析圖像，通過形態(tài)學(xué)方式進(jìn)行表面突起和殘缺檢測、采用電測設(shè)備，通過施加固定的電壓和電流檢測柔性線路板的線路是否存在短路或斷路現(xiàn)象；

71、破壞性測試模塊，所述破壞性測試模塊用于將柔性線路板置于特定的環(huán)境試驗(yàn)箱中，按照設(shè)定環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測試，觀察并記錄環(huán)境參數(shù)變化及對(duì)應(yīng)柔性線路板性能變化、使用專業(yè)機(jī)械測試設(shè)備，模擬柔性線路板在不同應(yīng)用場景下的彎曲、折疊和拉伸動(dòng)作，記錄其機(jī)械性能指標(biāo)、收集并整理測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度的綜合分析，通過分析不同測試項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)性和權(quán)重，評(píng)估柔性線路板的整體性能表現(xiàn)。

72、可選的，所述非破壞性測試模塊具體包括：

73、尺寸精度測試單元，所述尺寸精度測試單元用于利用激光測距儀對(duì)柔性線路板進(jìn)行精確測量，測試柔性線路板的尺寸精度；

74、表面圖像采集單元，所述表面圖像采集單元用于通過工業(yè)相機(jī)采集柔性線路板表面圖像；

75、圖像預(yù)處理單元，所述圖像預(yù)處理單元用于利用索貝爾算子邊緣檢測算法對(duì)柔性線路板表面圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到待分析圖像；

76、突起殘缺測試單元，所述突起殘缺測試單元用于基于待分析圖像，通過形態(tài)學(xué)方式進(jìn)行表面突起和殘缺檢測；

77、短路斷路測試單元，所述短路斷路測試單元用于采用電測設(shè)備，通過施加固定的電壓和電流檢測柔性線路板的線路是否存在短路或斷路現(xiàn)象。

78、可選的，所述破壞性測試模塊具體包括：

79、壞境性能測試單元，所述環(huán)境性能測試單元用于將柔性線路板置于特定的環(huán)境試驗(yàn)箱中，按照設(shè)定環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測試，觀察并記錄環(huán)境參數(shù)變化及對(duì)應(yīng)柔性線路板性能變化；

80、機(jī)械性能測試單元，所述機(jī)械性能測試單元用于使用專業(yè)機(jī)械測試設(shè)備，模擬柔性線路板在不同應(yīng)用場景下的彎曲、折疊和拉伸動(dòng)作，記錄其機(jī)械性能指標(biāo)；

81、整體性能評(píng)估單元，所述整體性能評(píng)估單元用于收集并整理測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度的綜合分析，通過分析不同測試項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)性和權(quán)重，評(píng)估柔性線路板的整體性能表現(xiàn)。

82、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

83、引入自動(dòng)化測試設(shè)備和智能分析系統(tǒng)，提高測試效率和準(zhǔn)確性，通過設(shè)置非破壞性測試模塊和破壞性測試模塊構(gòu)建檢測速率快、檢測精度高、性價(jià)比高的自動(dòng)檢測系統(tǒng)，涵蓋了機(jī)械、外觀、尺寸、電氣和環(huán)境多個(gè)維度的測試數(shù)據(jù)，通過這種方法，可以全面評(píng)估柔性線路板的各項(xiàng)性能指標(biāo)，確保其質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求和市場需求。