CN120833617A - 面向igbt器件的共线检测方法、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质，涉及共线检测技术领域，方法包括：根据IGBT器件的设计图纸配置N个检测子区域，并配置独立检测项；激活摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样；对顶视图像进行旋转重构后，执行检测子区域的区域器件定位；执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线；根据基准焊线、拟合直线进行共线分析；根据外点定位结果和拟合直线建立辅助共线识别结果；进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验。通过本申请可以解决现有技术中存在共线检测中对随机摆放IGBT器件的检测效率较低的技术问题，达到提升检测效率的技术效果。

Description

面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质

技术领域

本申请涉及共线检测技术领域，尤其涉及面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质。

背景技术

在当前功率器件质量检测领域中，尤其针对IGBT器件的焊线结构质量评估，准确识别焊线是否共线、是否偏移、是否存在异常点，是保障器件性能稳定性与可靠性的关键步骤。

目前，现有的共线检测技术通常依赖于规则化拍摄条件和标准化摆放方式，被检测的器件往往需要在特定的工装中严格对齐和固定，从而获得统一角度与姿态的图像，再进行图像处理与线性分析。这种方式虽然在特定条件下可以获得较好的精度，但存在明显的局限性。在实际生产线场景中，器件运输过程中存在一定的自由摆放容差，器件姿态不可控，传统方法要求人工或机械强制对齐，不仅增加了工序复杂度，也降低了检测效率。

综上所述，现有技术中存在由于依赖规则化拍摄条件和标准化器件摆放方式，导致对器件姿态的适应能力不足，进一步影响共线检测系统在实际生产线中对随机摆放IGBT器件的检测效率与适用性，从而限制了检测自动化程度和整体产线柔性化水平的提升的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质，用以解决现有技术中存在由于依赖规则化拍摄条件和标准化器件摆放方式，导致对器件姿态的适应能力不足，进一步影响共线检测系统在实际生产线中对随机摆放IGBT器件的检测效率与适用性，从而限制了检测自动化程度和整体产线柔性化水平的提升的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质。

第一方面，本申请提供了面向IGBT器件的共线检测方法，通过面向IGBT器件的共线检测系统实现，包括：调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项；激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像；对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线；执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识；根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果；执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果；根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：以所述拟合直线作为搜索中心，执行焊线轮廓识别结果的匹配定位，建立匹配定位结果；选定匹配定位结果内的任意两个像素点作为基准点，执行焊线拟合；根据焊线拟合结果进行内点和外点的分布评价，根据分布评价迭代更新基准点，当任意评价结果满足预设拟合阈值，则建立基准焊线，并基于所述基准焊线进行匹配定位结果中的像素点分布分析，建立拟合信任标识。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：将所述拟合直线进行自适应空间扩充，记录自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例；当像素点比例满足预设阈值，则停止空间扩充，并根据当前自适应空间扩充窗口执行基准点的选择。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：根据所述焊线拟合结果建立基准向量方向；利用所述分布评价配置更新角度约束；基于所述基准向量方向、所述更新角度约束在当前自适应空间扩充窗口执行基准点的迭代选择。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：分别获取所述基准焊线、所述拟合直线的方向向量；根据所述方向向量进行方向夹角计算，生成方向一致性评分；将所述基准焊线的全部像素点投影至所述拟合直线的方向向量，对每个像素点计算垂直偏移距离；利用偏移评分通道基于全部的垂直偏移距离计算结果生成空间分布一致性评分；根据所述拟合信任标识构建信任权重，基于所述信任权重、所述方向一致性评分、所述空间分布一致性评分建立主共线识别结果。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：利用所述外点定位结果分别计算外点像素与所述拟合直线的偏移距离，建立偏移评分，所述偏移评分的评价特征包括平均偏移、最大偏移；获取外点像素的数量比例，根据所述数量比例建立辅助评分；根据所述偏移评分、所述辅助评分建立辅助共线识别结果。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：根据所述主共线识别结果、辅助共线识别结果建立真实共线结果；利用所述独立检测项调用映射共线指标进行所述真实共线结果的校验，输出校验结果。

优选地，所述面向IGBT器件的共线检测方法还包括：根据所述校验结果进行共线异常等级触发匹配，建立异常等级预警；基于所述异常等级预警进行异常报出管理。

第二方面，本申请还提供了面向IGBT器件的共线检测系统，用于执行如第一方面所述的面向IGBT器件的共线检测方法，包括：区域划分模块，用于调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项；图像采样模块，用于激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像；区域器件定位模块，用于对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线；基准焊线配置模块，用于执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识；共线分析模块，用于根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果；辅助共线识别结果建立模块，用于执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果；共线校验模块，用于根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

第三方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现上述第一方面中任一项所述的面向IGBT器件的共线检测方法的步骤。

本申请中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过实现对任意摆放的IGBT器件进行高精度、高鲁棒性的共线检测的技术目标，达到提升检测系统柔性、自适应能力强、检测流程简化且精度稳定的技术效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请面向IGBT器件的共线检测方法的流程示意图。

图2为本申请面向IGBT器件的共线检测系统的结构示意图。

附图标记说明：区域划分模块11，图像采样模块12，区域器件定位模块13，基准焊线配置模块14，共线分析模块15，辅助共线识别结果建立模块16，共线校验模块17。

具体实施方式

本申请通过提供面向IGBT器件的共线检测方法、系统及介质，解决了现有技术中存在由于依赖规则化拍摄条件和标准化器件摆放方式，导致对器件姿态的适应能力不足，进一步影响共线检测系统在实际生产线中对随机摆放IGBT器件的检测效率与适用性，从而限制了检测自动化程度和整体产线柔性化水平的提升的技术问题。实现对任意摆放的IGBT器件进行高精度、高鲁棒性的共线检测的技术目标，达到提升检测系统柔性、自适应能力强、检测流程简化且精度稳定的技术效果。

下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。

实施例一，请参阅附图1，本申请提供了面向IGBT器件的共线检测方法，应用于面向IGBT器件的共线检测系统，具体包括如下步骤：

S1：调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项。

具体而言，调用IGBT器件的设计图纸，是指在检测系统启动时，设计图纸为电子CAD图或者工艺图，用于明确IGBT器件中各个功能区域的位置和尺寸。在此基础上，根据设计图纸中标示出的结构边界和布局特征，执行区域划分，即将整个IGBT器件的图像划分为N个有代表性的检测子区域，检测子区域对应着不同的功能单元或焊接点，如芯片、焊线、引脚等。其中，N为大于1的整数。

接下来，对应每一个检测子区域，根据其结构功能和制造工艺，配置独立检测项，用于判断该检测子区域是否合格。例如，对于焊线区域的检测项可能包括焊线间距、直线度、是否有断裂等，对于芯片区域的检测项可能是表面污染、刮伤、封装错位等。

S2：激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像。

具体而言，激活配置在传送带上方的摄像模组，启动安装在传送带上方的摄像设备，包括工业相机、镜头、光源等组件，用于对运动中的IGBT器件进行非接触式图像采集。摄像模组处于固定位置，具备较高的分辨率和对焦精度，能够在器件经过时快速抓取清晰图像。

当任意IGBT器件被传送至目标区域，执行图像采样，无论IGBT器件的具体放置方向如何，只要被输送带传送到指定拍摄区域即可开始检测。其中，IGBT器件可以随意放置，通过保障底部平滑就行，进而比常规的检测更便捷，而不需要对每个IGBT器件都固定好检测。在IGBT器件到达拍摄区域的瞬间，通过控制系统触发摄像模组进行拍摄，将采集到的光学图像转换为数字图像数据，建立顶视图像，供后续分析使用。

S3：对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线。

具体而言，在获取IGBT器件的顶视图像后，对顶视图像中因器件任意放置而出现的角度偏差进行校正，使其呈现出统一的方向和姿态。旋转重构的过程借助顶视图像中的几何特征或者IGBT器件边缘进行角度估计，并通过图像旋转变换算法将IGBT器件图像标准化到便于后续分析的方向。

在完成顶视图像的旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位。例如，在一个包含焊线、引脚、芯片边界等结构的检测子区域内，准确识别在顶视图像中的实际位置。定位过程结合边缘检测、模板匹配或神经网络识别等方法，使得每一个检测子区域都能够关联到顶视图像中的实际区域位置。

接着，在完成区域器件定位后，建立拟合直线，得到一条可以代表该结构排列趋势的数学直线。拟合采用最小二乘法或鲁棒线性回归方法，以减少个别点偏差对结果的干扰。拟合直线的建立不仅用于描述结构方向，还为后续的共线性判断提供基准。

S4：执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识。

具体而言，对顶视图像中焊线结构进行边缘提取与形状识别，通过图像处理算法获取焊线的像素轮廓信息，反映出焊线在图像中的走向、粗细及排列分布。接着，从焊线轮廓识别结果中选取焊线像素，通过拟合计算生成一条能代表整体焊线趋势的标准曲线或直线，作为基准焊线用于指导后续共线性检测。根据焊线拟合时的精度、覆盖率、内点比例等多个维度，生成一个定量或分级的可信度标识，用于评估拟合结果的稳定性和可靠程度。

S5：根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果。

具体而言，根据基准焊线、拟合直线进行共线分析，将通过图像识别得到的实际焊线走势与根据区域结构特征计算出的理论直线进行几何对比，分析二者在方向、位置和分布上的一致程度。为了衡量两者是否共线，提取二者的方向向量，计算夹角，夹角越小说明方向越一致，方向评分越高；接着再将基准焊线的像素点投影到拟合直线方向，统计每个像素点的垂直偏移距离，偏移越小表示焊线沿拟合方向越集中，空间评分越高；最后根据生成的拟合信任标识赋予不同的权重，例如高可信标识的基准焊线在总评分中占比更大，确保结果更加稳健。通过将方向一致性评分、空间一致性评分和信任权重进行融合计算，最终输出主共线识别结果，用于反映基准焊线是否排列规整且贴合设计方向。

S6：执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果。

具体而言，在完成焊线轮廓提取并拟合出基准焊线之后，进一步分析所有焊线像素点相对于基准焊线的位置关系，从而识别出偏离主线趋势的异常点，作为外点。焊线轮廓识别结果提供了基准焊线的完整像素集合，而基准焊线则作为判断依据，外点是指距离基准焊线较远且不符合正常排列趋势的像素点，通过计算每个焊线像素到基准焊线的垂直距离，并设置一个阈值来区分是否属于外点。

根据外点定位结果和拟合直线建立辅助共线识别结果，利用偏离基准焊线的异常像素点信息，以及拟合得到的代表理想焊线方向和位置的拟合直线，结合这两者的空间关系和偏差情况，计算出一个反映焊线局部异常和整体偏离程度的辅助共线评分。外点定位结果提供了异常像素的具体位置和分布特征，而拟合直线则作为标准基准，辅助共线识别通过分析外点到拟合直线的偏移距离和分布密度，综合评估焊线是否存在局部不规则或弯曲。评分依据偏移距离的平均值、最大值以及异常点所占比例来确定数值，评分越高表明焊线越接近理想共线状态，反之则提示潜在缺陷。辅助共线识别结果能够补充主共线分析的不足，提高对焊线局部异常的敏感度和检测准确性，从而为质量控制提供更加全面的判断依据。

S7：根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

具体而言，根据独立检测项的功能需求与检测重点选取相应的判断规则，进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，判断其是否满足对应的品质标准。主共线识别结果主要评价整体趋势，如焊线排列是否规整、与设计方向是否一致，而辅助共线识别结果则反映细节异常，如外点数量和偏移幅度。共线校验的过程是将两个评分与对应的检测项逐一匹配，判断是否达到设定阈值标准，若满足则表示焊线在该独立检测项的区域符合质量要求。将所有检测项比对的结论汇总后，形成统一的判定结果，输出校验结果，用以表示该器件是否通过共线性检测。

进一步，本申请还包括：以所述拟合直线作为搜索中心，执行焊线轮廓识别结果的匹配定位，建立匹配定位结果；选定匹配定位结果内的任意两个像素点作为基准点，执行焊线拟合；根据焊线拟合结果进行内点和外点的分布评价，根据分布评价迭代更新基准点，当任意评价结果满足预设拟合阈值，则建立基准焊线，并基于所述基准焊线进行匹配定位结果中的像素点分布分析，建立拟合信任标识。

具体而言，将通过图像处理得到的拟合直线作为参考基准，用于在顶视图像中限定一个搜索范围，将后续分析重点集中在拟合直线周边区域，以提升识别效率并减少误识区域的干扰。利用提取出的焊线轮廓特征，在拟合直线周边区域内寻找能够与其形状、方向或位置相匹配的具体像素点或边缘结构。匹配定位基于图像模板匹配、边缘对齐、形态学分析等技术手段，识别与拟合趋势相一致的实际焊线像素分布，以此精确锁定焊线的真实位置。在完成匹配过程之后，将匹配成功的焊线轮廓像素集进行组织和记录，形成一组具有空间位置和结构关系的匹配结果，用于支撑后续的基准焊线拟合、共线分析等步骤，建立匹配定位结果。

任选匹配定位结果内的两个点位作为起始依据，执行焊线拟合，来构建一条初步的拟合线。使用拟合算法，例如最小二乘法，用于根据两个点的空间位置延展出一条代表焊线方向和形状的曲线或直线，用以捕捉焊线的基本排列趋势。

在初步拟合之后，分析其余所有焊线像素点与该焊线拟合结果之间的距离差异，判断位于焊线拟合结果附近的点，作为内点，而距离较远、偏离明显的则为外点。

通过分析内外点分布的偏离程度，重新选择更合适的两个基准点，再次进行拟合，不断优化焊线拟合结果，使其更贴合实际焊线的走势。每一轮迭代都基于上一次的拟合质量指标来指导新的点位选择和拟合执行。

在迭代过程中任意一组基准点的拟合评价结果达到了预设拟合阈值，比如内点比例大于90%、拟合残差小于2像素等，即认为该焊线拟合结果已经具备足够的代表性，并将其确认为最终的基准焊线，作为后续分析与比较的结构基准。

再次对所有匹配点的空间分布进行分析，记录相对于基准焊线的排布密度、对齐精度等指标，进而生成一个拟合信任标识，反映了该焊线拟合结果在空间稳定性、方向一致性等方面的可信程度。

进一步，本申请还包括：将所述拟合直线进行自适应空间扩充，记录自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例；当像素点比例满足预设阈值，则停止空间扩充，并根据当前自适应空间扩充窗口执行基准点的选择。

具体而言，在拟合出初始直线后，围绕该初始的拟合直线逐步向外扩展其搜索区域，依据实际匹配效果自动决定扩展程度，建立一个随扩展而变化的空间窗口，用于包络更大的图像区域以捕获可能存在的焊线像素，使得该自适应空间扩充窗口既不过窄而漏检，也不过宽而引入干扰点。

在每次扩展后，记录自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例，统计当前扩展区域内包含的有效焊线像素点数量，并将其与该区域总像素数量进行比值计算，得出一个像素点比例，用于衡量该区域内焊线特征的密集程度。可以反映扩展是否在向有意义的焊线区域推进，若比例高则说明扩展区域内有大量焊线特征，若比例低则表明扩展区域主要为背景或非焊线结构。

预设阈值是指设置的一个经验值或统计值作为判断标准，比如设定为0.6。当像素点比例满足预设阈值，即当自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例达到60%，认为该自适应空间扩充窗口已足够集中反映焊线结构，因而无需继续扩展。此时会停止空间扩充，防止引入过多无效区域，保证后续拟合精度。

根据当前自适应空间扩充窗口执行基准点的选择，在最终确定的自适应空间扩充窗口内，从匹配到的焊线像素点中选取两个具有代表性的位置作为基准点，用于接下来进行高精度焊线拟合。两个点的选择考虑其在空间中的分布跨度、轮廓清晰度以及相对稳定性，以确保拟合曲线能真实反映焊线排布趋势。

进一步，本申请还包括：根据所述焊线拟合结果建立基准向量方向；利用所述分布评价配置更新角度约束；基于所述基准向量方向、所述更新角度约束在当前自适应空间扩充窗口执行基准点的迭代选择。

具体而言，提取焊线拟合结果的整体走向，并以此构建一个方向向量，建立基准向量方向，基准向量方向表示焊线主导延伸方向，是由起点和终点形成的向量表示，用于后续判定其他点与拟合趋势之间的角度或位置关系。基准向量方向的作用是为判断点的合理性提供方向依据，确保分析始终围绕焊线的自然延伸进行。

对当前焊线像素点的空间分布进行评估，分析其是否集中在基准向量方向周围，以及是否存在明显偏离的异常点。分布评价的结果将用于动态调整角度限制范围，作为更新后的角度约束，从而规定后续基准点选取时只能在角度约束的方向附近的容许角度范围内选择，避免因噪声或杂散点导致偏离真实焊线趋势的判断。

基于基准向量方向、更新角度约束，结合已有的方向信息和允许的角度偏差范围，在当前自适应空间扩充窗口执行基准点的迭代选择，筛选最符合拟合趋势的两个基准点。在每次迭代中都会尝试不同的点对组合，并根据基准点与基准向量方向之间的夹角、更新角度约束等指标，判断是否替换已有基准点，从而不断优化点位选择的合理性。

进一步，本申请还包括：分别获取所述基准焊线、所述拟合直线的方向向量；根据所述方向向量进行方向夹角计算，生成方向一致性评分；将所述基准焊线的全部像素点投影至所述拟合直线的方向向量，对每个像素点计算垂直偏移距离；利用偏移评分通道基于全部的垂直偏移距离计算结果生成空间分布一致性评分；根据所述拟合信任标识构建信任权重，基于所述信任权重、所述方向一致性评分、所述空间分布一致性评分建立主共线识别结果。

具体而言，从基准焊线与拟合直线的几何形态中提取出各自的延伸方向，用一个起点和终点所形成的向量表示，用于描述基准焊线与拟合直线在图像中的朝向，作为方向向量。方向向量用二维坐标差计算而来，表示结构走向的主导方向。

将基准焊线和拟合直线的方向向量进行夹角运算，生成方向一致性评分，若夹角接近零度则说明准焊线和拟合直线走向一致，则评分高；若夹角接近90度则表示走向偏离，则评分低。

将基准焊线的全部像素点投影至拟合直线的方向向量，沿拟合直线方向投影后，测量基准焊线距离拟合直线的垂直距离，以评估基准焊线是否沿拟合方向均匀排布。

利用偏移评分通道将所有垂直距离的均值、方差或最大值等指标转换为评分结果，反映基准焊线在拟合直线的空间上的一致性，偏移越小、分布越紧凑，评分越高。

根据拟合信任标识设定相应的信任权重，基于信任权重与方向一致性评分、空间分布一致性评分加权融合，输出一个总评分，建立主共线识别结果，反映了基准焊线是否与拟合直线高度共线。

进一步，本申请还包括：利用所述外点定位结果分别计算外点像素与所述拟合直线的偏移距离，建立偏移评分，所述偏移评分的评价特征包括平均偏移、最大偏移；获取外点像素的数量比例，根据所述数量比例建立辅助评分；根据所述偏移评分、所述辅助评分建立辅助共线识别结果。

具体而言，利用外点定位结果，通过偏离基准焊线的异常像素点，测量每个像素点到拟合直线的垂直距离，反映外点与理想焊线之间的偏差大小，将偏移距离进行统计分析，生成一个量化的指标，建立偏移评分，评价焊线的偏离情况。评价特征包括平均偏移以及最大偏移。平均偏移表示所有外点偏移距离的算术平均值，体现整体偏差水平。最大偏移代表所有外点中偏移距离最大的数值，用以识别最严重的异常位置。

计算异常像素点数量占总焊线像素点的比例，获取外点像素的数量比例，反映异常点在焊线中的分布密集程度，比例越高说明焊线整体异常越明显。

根据数量比例建立辅助评分，将外点比例转换成一个评分指标，评分规则依据异常比例设定阈值，如当外点比例低于5%时给出较高分数，外点比例超过15%时评分显著下降，辅助评分用于反映焊线整体异常程度的量化结果。

将偏移评分和辅助评分结合，综合考量焊线局部偏差的大小和异常点分布的广度，形成一个整体辅助评价指标，用于补充主共线分析，更敏感地反映局部异常影响，辅助共线识别结果以分数形式呈现，数值越高表示焊线的局部共线性越好。表1为IGBT器件焊线共线辅助识别的部分记录。

表1：IGBT器件焊线共线辅助识别的部分记录

进一步，本申请还包括：根据所述主共线识别结果、辅助共线识别结果建立真实共线结果；利用所述独立检测项调用映射共线指标进行所述真实共线结果的校验，输出校验结果。

具体而言，通过加权融合算法结合主共线识别结果和辅助共线识别结果，建立真实共线结果，生成统一的最终评价指标，用于全面反映焊线的实际共线状态，能够平衡宏观结构趋势和微观异常特征，提升评价的全面性与鲁棒性。

依据每个检测子区域在设计图纸中预设的独立检测项，通过一一对应的映射关系找到适用于该检测子区域的共线性评估标准，进而对计算出的真实共线结果进行精准的匹配和判断。映射共线指标是指与独立检测项关联的评价参数，例如夹角容差、最大允许偏移值或外点比例阈值。当完成共线分析后，调用对应指标进行逐项比对，判断是否满足设计要求，若满足则判定为合格，否则输出为异常。最后，将比对结论形成统一的判断信息，作为最终质量判断的依据。

进一步，本申请还包括：根据所述校验结果进行共线异常等级触发匹配，建立异常等级预警；基于所述异常等级预警进行异常报出管理。

具体而言，依据真实共线结果，通过设定的评分阈值范围进行分级判断，从而确定该焊线结构是否存在异常以及异常所属等级。共线异常等级分为多个等级，例如当共线评分高于九十分判定为正常，介于八十分至九十分之间为轻微异常，低于八十分为严重异常，将根据校验结果自动匹配对应的等级标签，触发不同等级的响应机制。当识别出异常等级，便生成相应的预警信号，用以提示当前焊线可能存在质量风险，并可联动设备控制、质量审核等模块进行响应。

在完成预警分级之后，执行对当前异常状态的记录、汇报和处理操作，其中异常报出是指通过视觉界面、数据平台或生产控制系统将预警结果实时发送出去，而管理则包括存储异常数据、生成追溯报告或触发人工复检机制。异常等级越高，报出动作越及时、控制措施越强，例如轻微异常可记录存档，中等级别可能触发人工审核，严重异常则直接暂停生产线，确保产品质量不被影响。

综上所述，本申请所提供的面向IGBT器件的共线检测方法具有如下技术效果：通过实现对任意摆放的IGBT器件进行高精度、高鲁棒性的共线检测的技术目标，达到提升检测系统柔性、自适应能力强、检测流程简化且精度稳定的技术效果。

实施例二，基于与前述实施例中面向IGBT器件的共线检测方法同样的发明构思，本申请还提供了面向IGBT器件的共线检测系统，请参阅附图2，包括：区域划分模块11，用于调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项；图像采样模块12，用于激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像；区域器件定位模块13，用于对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线；基准焊线配置模块14，用于执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识；共线分析模块15，用于根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果；辅助共线识别结果建立模块16，用于执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果；共线校验模块17，用于根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：以所述拟合直线作为搜索中心，执行焊线轮廓识别结果的匹配定位，建立匹配定位结果；选定匹配定位结果内的任意两个像素点作为基准点，执行焊线拟合；根据焊线拟合结果进行内点和外点的分布评价，根据分布评价迭代更新基准点，当任意评价结果满足预设拟合阈值，则建立基准焊线，并基于所述基准焊线进行匹配定位结果中的像素点分布分析，建立拟合信任标识。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：将所述拟合直线进行自适应空间扩充，记录自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例；当像素点比例满足预设阈值，则停止空间扩充，并根据当前自适应空间扩充窗口执行基准点的选择。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：根据所述焊线拟合结果建立基准向量方向；利用所述分布评价配置更新角度约束；基于所述基准向量方向、所述更新角度约束在当前自适应空间扩充窗口执行基准点的迭代选择。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：分别获取所述基准焊线、所述拟合直线的方向向量；根据所述方向向量进行方向夹角计算，生成方向一致性评分；将所述基准焊线的全部像素点投影至所述拟合直线的方向向量，对每个像素点计算垂直偏移距离；利用偏移评分通道基于全部的垂直偏移距离计算结果生成空间分布一致性评分；根据所述拟合信任标识构建信任权重，基于所述信任权重、所述方向一致性评分、所述空间分布一致性评分建立主共线识别结果。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：利用所述外点定位结果分别计算外点像素与所述拟合直线的偏移距离，建立偏移评分，所述偏移评分的评价特征包括平均偏移、最大偏移；获取外点像素的数量比例，根据所述数量比例建立辅助评分；根据所述偏移评分、所述辅助评分建立辅助共线识别结果。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：根据所述主共线识别结果、辅助共线识别结果建立真实共线结果；利用所述独立检测项调用映射共线指标进行所述真实共线结果的校验，输出校验结果。

进一步，所述面向IGBT器件的共线检测系统还用于：根据所述校验结果进行共线异常等级触发匹配，建立异常等级预警；基于所述异常等级预警进行异常报出管理。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，前述实施例一中的面向IGBT器件的共线检测方法和具体实例同样适用于本实施例的面向IGBT器件的共线检测系统，通过前述对面向IGBT器件的共线检测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚知道本实施例中面向IGBT器件的共线检测系统，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

实施例三，基于与前述实施例中面向IGBT器件的共线检测方法，同样发明构思，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现上述实施例一中任意一项所述的面向IGBT器件的共线检测方法的步骤。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述方法包括：

调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项；

激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像；

对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线；

执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识；

根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果；

执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果；

根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

2.如权利要求1所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，包括：

以所述拟合直线作为搜索中心，执行焊线轮廓识别结果的匹配定位，建立匹配定位结果；

选定匹配定位结果内的任意两个像素点作为基准点，执行焊线拟合；

根据焊线拟合结果进行内点和外点的分布评价，根据分布评价迭代更新基准点，当任意评价结果满足预设拟合阈值，则建立基准焊线，并基于所述基准焊线进行匹配定位结果中的像素点分布分析，建立拟合信任标识。

3.如权利要求2所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述选定匹配定位结果内的任意两个像素点作为基准点，执行焊线拟合，包括：

将所述拟合直线进行自适应空间扩充，记录自适应空间扩充窗口内的匹配定位结果像素点比例；

当像素点比例满足预设阈值，则停止空间扩充，并根据当前自适应空间扩充窗口执行基准点的选择。

4.如权利要求3所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述根据焊线拟合结果进行内点和外点的分布评价，根据分布评价迭代更新基准点，包括：

根据所述焊线拟合结果建立基准向量方向；

利用所述分布评价配置更新角度约束；

基于所述基准向量方向、所述更新角度约束在当前自适应空间扩充窗口执行基准点的迭代选择。

5.如权利要求1所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果，包括：

分别获取所述基准焊线、所述拟合直线的方向向量；

根据所述方向向量进行方向夹角计算，生成方向一致性评分；

将所述基准焊线的全部像素点投影至所述拟合直线的方向向量，对每个像素点计算垂直偏移距离；

利用偏移评分通道基于全部的垂直偏移距离计算结果生成空间分布一致性评分；

根据所述拟合信任标识构建信任权重，基于所述信任权重、所述方向一致性评分、所述空间分布一致性评分建立主共线识别结果。

6.如权利要求1所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果，包括：

利用所述外点定位结果分别计算外点像素与所述拟合直线的偏移距离，建立偏移评分，所述偏移评分的评价特征包括平均偏移、最大偏移；

获取外点像素的数量比例，根据所述数量比例建立辅助评分；

根据所述偏移评分、所述辅助评分建立辅助共线识别结果。

7.如权利要求1所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果，包括：

根据所述主共线识别结果、辅助共线识别结果建立真实共线结果；

利用所述独立检测项调用映射共线指标进行所述真实共线结果的校验，输出校验结果。

8.如权利要求1所述的面向IGBT器件的共线检测方法，其特征在于，所述输出校验结果，包括：

根据所述校验结果进行共线异常等级触发匹配，建立异常等级预警；

基于所述异常等级预警进行异常报出管理。

9.面向IGBT器件的共线检测系统，其特征在于，用于实施权利要求1至8中任意一项所述面向IGBT器件的共线检测方法的步骤，包括：

区域划分模块，用于调用IGBT器件的设计图纸，根据所述设计图纸执行区域划分，配置N个检测子区域，并基于所述设计图纸配置N个检测子区域的独立检测项；

图像采样模块，用于激活配置在传送带上方的摄像模组，当任意IGBT器件被传送至目标区域后，执行图像采样，建立顶视图像；

区域器件定位模块，用于对所述顶视图像进行旋转重构后，执行N个检测子区域的区域器件定位，建立拟合直线；

基准焊线配置模块，用于执行旋转重构顶视图像的焊线轮廓识别，并基于焊线轮廓识别结果配置基准焊线，所述基准焊线设置有拟合信任标识；

共线分析模块，用于根据所述基准焊线、所述拟合直线进行共线分析，建立主共线识别结果；

辅助共线识别结果建立模块，用于执行基于所述焊线轮廓识别结果和所述基准焊线的外点定位，根据外点定位结果和所述拟合直线建立辅助共线识别结果；

共线校验模块，用于根据所述独立检测项进行主共线识别结果、辅助共线识别结果的共线校验，输出校验结果。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的面向IGBT器件的共线检测方法的步骤。