矢量分析型AOI和图像对比型AOI的比较

　　一直以来，AOI设备在图像提取后数字处理过程中通常用到的软件分析技术有:模板比较、边缘检查、灰度模型、特征提取、固态建模、矢量分析、图形配对和傅里叶氏分析等；主要硬件有：摄像机、丝杆或传送带、伺服马达或步进马达和彩色光源或黑白光源。工作原理为摄像机获得一块板的照明图像并数字化，然后通过软件与已经定义为“好”的图像进行分析、比较而实现其检测功能的。然而每种软件和处理方法都存在着其本身的优势和缺陷，因此在实际应用中都不够理想和完美。其中图像比对(统计建模)和矢量分析在目前流行的AOI光学检测仪中用的比较普遍。那么有朋友会问哪一种技术的AOI设备会好一些呢?这就需要我们搞清楚这两种技术在图像数字化过程中所产生的结果是怎样的。认识他们的特色和差异，有助于创建、输入、输出编辑和应用数字图像。

 

　　统计建模过程中图像数字化产生的图叫位图，也叫点阵图，栅格图像，像素图，简单的说，就是最小单位由像素构成的图;位图就是由像素阵列的方式排列来实现其显示效果的，每个像素都有自己的颜色信息。在对位图图像进行编辑操作的时候，可操作的对象是每个像素，我们可以改变图像的色相、饱和度、明度，从而改变图像的显示效果。简单说位图是以无数的色彩点组成的图案，当你逐渐放大时你会看到一块一块的像素色块，效果会失真。点阵图像是与分辨率有关的，即在一定面积的图像上包含有固定数量的像素。因此，如果在屏幕上以较大的倍数放大显示图像，或以过低的分辨率打印，位图图像会出现锯齿边缘。在下图中，您可以清楚地看到将图像放大后的效果。

 

　　现在就以下面的照片为例，如果我们把照片扫描成为文件并存盘，一般我们可以这样描述这样的照片文件：分辨率多少乘多少，是多少色等等。这样的文件可以用PhotoShop、CorelPaint等软件来浏览和处理。通过这些软件，我们可以把图形的局部一直放大，到最后一定可以看见一个一个象马赛克一样的色块，这就是图形中的最小元素—像素点。到这里，我们再继续放大图象，将看见马赛克继续变大，直到一个像素占据了整个窗口，窗口就变成单一的颜色。这说明这种图形不能无限放大。

 

　　点阵图的文件类型很多，如bmp、pcx、gif、jpg、。tif、photoshop的pcd、kodak photo CD的psd、corel photo paint的cpt等。同样的图形，存盘成以上几种文件时文件的字节数会有一些差别，尤其是jpg格式，它的大小只有同样的bmp格式的1/20到1/35，这是因为它们的点矩阵经过了复杂的压缩算法的缘故。

 

　　如果你把一组这样的文件存盘，你一定能发现有这样的规律：

 

　　1、图形面积越大，文件的字节数越多

 

　　2、文件的色彩越丰富，文件的字节数越多

 

　　这些特征是所有点阵图共有的。这种图形表达方式很象我们在初中数学课在坐标纸上逐点描绘函数图形，虽然我们可以逐点把图形描绘的很漂亮，但用放大镜看这个函数图形的局部时，就是一个个粗糙的点。编辑这样的图形的软件也叫点阵图形编辑器。如：PhotoShop、PhotoStyle、画笔等等。

 

　　点阵图与矢量图的两个文件的区别（请注意细节部分）点阵图与矢量图的两个文件的区别（请注意细节部分）

 

　　矢量图像，也叫向量图，在数学上定义为一系列由线连接的点。像Adobe Illustrator、CorelDraw、CAD等软件是以矢量图形为基础进行创作的。矢量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。既然每个对象都是一个自成一体的实体，就可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其它对象。这些特征使基于矢量的程序特别适用于图例和三维建模，因为它们通常要求能创建和操作单个对象。基于矢量的绘图同分辨率无关。这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上。

 

　　矢量图形与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响清晰度。因此，矢量图形是文字（尤其是小字）和线条图形（比如徽标）的最佳选择。

 

　　有一些图形（如工程图、白描图、卡通漫画等），它们主要由线条和色块组成，这些图形可以分解为单个的线条、文字、圆、矩形、多边形等单个的图形元素。再用一个代数式来表达每个被分解出来的元素。例如：一个圆我们可以表示成圆心在(x1，y1)，半径为r的图形；一个矩形可以通过指定左上角的坐标(x1，y1)和右下角的坐标(x2，y2)的四边形来表示；线条可以用一个端点的坐标(x1，y1)和另一个端点的坐标(x2，y2)的连线来表示。当然我们还可以为每种元素再加上一些属性，如边框线的宽度、边框线是实线还是虚线、中间填充什么颜色等等。然后把这些元素的代数式和它们的属性作为文件存盘，就生成了所谓的矢量图（也叫向量图）。

 

　　矢量图形格式也很多，如Adobe Illustrator的AI、EPS和SVG、AutoCAD的dwg和dxf、Corel DRAW的cdr、windows标准图元文件wmf和增强型图元文件emf等等。当需要打开这种图形文件时，程序根据每个元素的代数式计算出这个元素的图形，并显示出来。就好象我们写出一个函数式，通过计算也能得出函数图形一样。编辑这样的图形的软件也叫矢量图形编辑器。如：AutoCAD、CorelDraw、Illustrator、Freehand等。

 

　　这样的矢量图形文件也有共同的规律：

 

　　1。你可以无限放大图形中的细节，不用担心会造成失真和色块。

 

　　2。一般的线条的图形和卡通图形，存成矢量图文件就比存成点阵图文件要小很多。

 

　　3。存盘后文件的大小与图形中元素的个数和每个元素的复杂程度成正比。而与图形面积和色彩的丰富程度无关。（元素的复杂程度指的是这个元素的结构复杂度，如五角星就比矩形复杂、一个任意曲线就比一个直线段复杂）。

 

　　4。通过软件，矢量图可以轻松地转化为点阵图，而点阵图转化为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处理，而且生成的矢量图的质量绝对不能和原来的图形比拟。

 

　　位图图像和矢量图形没有好坏之分，只是用途不同而已。因此，整合位图图像和矢量图形的优点，才是处理数字图像的最佳方式。

 

　　在我们的AOI检测设备器的技术分布中你会发现，离线的AOI基本上都是用的图像对比或叫做统计建模的技术。而在线AOI清一色的强调自己用的是特征矢量分析方法。就是因为在品质要求越来越高。元件要求越来越小的今天。特别是0201元件或是更小的01005元件在现实生产中的实际运用。图像对比的放大失真特点已经不能满足PCB检验中高品质的运用要求。因而迫使AOI设备生产商开发出更适合生产需要的AOI产品，而具有不失真特点的矢量图是首选，自然而然的具有矢量分析的在线式AOI光学检测仪应运而生。为了确保在线AOI设备的品质，我们开发的设备在客户工厂试用超过一年，有兴趣的朋友如果有时间，我们可以带您到我们的客户处参观考察。