AOI的圖像采集系統主要包括光電轉化攝影系統，照明系統和控制系統三個部分。因為攝影得到的圖像被用于與模板做對比，所以獲取的圖像信息準確性對于檢測結果非常重要，可以想象一下，如果圖像采集器看不清楚或看不到被檢測物體的特征點，那么也就無法談到準確的檢出。下面我們對光電轉化攝影系統，照明系統和控制系統三個部分逐一分析介紹。首先，光電轉化攝影系統指的是光電二極管器件和與之搭配的成像系統。是獲得圖像的”眼睛”,原理都是光電二極管接受到被檢測物體反射的光線，光能轉化產生電荷，轉化后的電荷被光電傳感器中的電子元件收集，傳輸形成電壓模擬信號。二極管吸收光線強度不同時生成的模擬電壓大小不同，依次輸出模擬電壓值被轉化為數字灰階0-255值，灰階值反映了物體反射光的強弱，進而實現識別不同被檢測物體的目的。 AOI基于機器學習的缺陷檢測與分類。上海3dAOI檢測設備

對無缺陷生產來講，自動光學檢查（AOI）是必不可少的。在轉到使用無鉛工藝時，制造商將面臨新的挑戰，在生產中會出現其他的問題，引起了人們的關注。本文分析轉到無鉛工藝的整個過程，特別是在大規模生產中引進了0402無鉛元件。由于缺乏無鉛元件，轉到使用無鉛元件是分階段進行的。在2004年，由于要求電子產品的體積越來越小，迫使制造商較大范圍地用0402元件來取代0603元件和0805元件。工藝條件除了普遍使用的0402元件，印刷電路板的較好次合格率（FPY）必須達到95%，而且必須根據印刷電路協會（IPC）的2級標準來檢測缺陷。例如，在有608個焊點的168元件的情況下，相當于要求誤報率是百萬分之65。為了達到FPY的要求，在檢測缺陷時必須考慮以下條件：元件長度的公差、元件供應商、貼片公差、在25個AOI系統上的全球檢測數據庫、有80個獨特產品的全球檢測數據庫、無鉛焊料、不同的電路板供應商以及檢測質量要達到IPC的2級標準。 江蘇離線AOI檢測儀光電轉化攝影系統指的是光電二極管器件和與之搭配的成像系統。

光電轉化器可以分為CCD（chargeCouplingdiode）和CMOS（complementarymetaloxidesemiconductor）兩種。因為制作工藝與設計不同，CCD與CMOS傳感器工作原理主要表現為數字電荷傳送的方式的不同，工作原理如下圖所示，CCD采用硅基半導體加工工藝，并設置了垂直和水平移位寄存器，電極所產生的電場推動電荷鏈接方式傳輸到模數轉換器。這樣的結構與設計很難集成很多的感光單元，制造成本高且功耗大；而CMOS采用無機半導體加工工藝，每像素設計了額外的電子電路，每個像素都可以被定位，而無需CCD中那樣的電荷移位設計，對圖像信息的讀取速度遠遠高于CCD芯片，因光暈和拖尾等過度曝光而產生的非自然現象的發生頻率要低得多，價格和功耗比CCD光電轉化器也低，但其缺點是半導體工藝制作的像素單元缺陷多，靈敏度會有一些問題，同時，為每個像素電子電路提供所需的額外空間不會作為光敏區域。芯片表面上的光敏區域部分（定義為填充因子）小于CCD芯片。從理論上講，這個原因導致可以收集的圖像信息光子數會有所減少，所以，CMOS光電轉化元件一般需要搭配高亮度光源，噪音也比較大。

隨著計算機的快速發展，AOI也采用了目前許多成熟的圖像分析技術，包括模板匹配法(或自動對比)、邊緣檢測法、特征提取法(二值圖)、灰度直方圖法、傅里葉分析法、光學特征識別法等，每個技術都有優勢和局限。模板比較法通過獲得物體圖像，如片狀電容或QFP，并用該信息產生一個剛性的基于像素的模板。在檢測位置的附近，傳感器找出相同的物體。當相關區域中所有點進行評估之后，找出模板與圖像之間有Z小差別的位置停止搜尋。AOI系統為每個要檢查的物體產生這種模板，通過在不同位置使用相應模板，建立對整個板的檢查程序，來查找所有要求的元件。但是由于元件檢測圖像很少完全匹配模板，所以用兩種方法來解決這個問題：可以用一定數量的容許誤差來確認匹配的，如果模板太僵硬，可能產生對元件的“誤報”;如果模板松散到接受大范圍的可能變量，也會導致“漏報”;可以根據同類的眾多良品進行標準模板的計算，或者叫“特征元件”，這樣可以Zda限度提取該類元件的共性特征，從而降低誤報率。AOI軟件運算法則很多，有灰度相關法、邊緣識別法、固態建模法、統計外形建模法等。

AOI的光線照射有白光和彩色光兩類設備，白光是用256層次的灰度，彩色是用紅光，綠光，藍光，光線照射至焊錫/元器件的表面，之后光線反射到鏡頭中，產生二維圖像的三維顯示，來反映焊點/元器件的高度和色差。人看到和認識物體是通過光線反射回來的量進行判斷，反射量多為亮，反射量少為暗。AOI與人判斷的原理相同。AOI從鏡頭數量來說有單鏡頭和多鏡頭，這只是技術方案實現的一種選擇，很難說那種方式就一定好，因為單鏡頭通過多個光源的不同角度照射也能得到很好的檢測圖像。特別是針對無鉛焊接的表面比較粗糙，會產生形狀不同的焊點，容易形成氣泡，并且容易出現零件一端翹立的特點，新的AOI設備也都進行了適應性的硬件和算法的更新。 采用高分辨率工業相機和智能圖像分析，檢測電子電路板上插件元器件多、錯、漏、反等缺陷。上海3dAOI檢測設備

AOI的相機按攝取圖像的模式分為面陣相機和線陣相機。上海3dAOI檢測設備

AOI檢測基本原理與設備構成：AOI檢測原理是采用攝像技術將被檢測物體的反射光強以定量化的灰階值輸出，通過與標準圖像的灰階值進行比較，分析判定缺陷并進行分類的過程。與人工檢查做一個形象的比喻，AOI采用的普通LED或特殊光源相當于人工檢查時的自然光，AOI采用的光學傳感器和光學透鏡相當于人眼，AOI的圖像處理與分析系統就相當于人腦，即“看”與“判”兩個環節。因此，AOI檢測的工作邏輯可以簡單地分為圖像采集階段（光學掃描和數據收集），數據處理階段（數據分類與轉換），圖像分析段（特征提取與模板比對）和缺陷報告階段四個階段（缺陷大小類型分類等）。為了支持和實現AOI檢測的上述四個功能，AOI設備的硬件系統也就包括工作平臺，成像系統，圖像處理系統和電氣系統四個部分，是一個集成了機械，自動化，光學和軟件等多學科的自動化設備。 上海3dAOI檢測設備

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