红外热像仪在电路板故障诊断中的运用初探

李展

摘要：在电路板修理中，对于故障的检测，可采用多种方法，比如波形观察、电阻测试以及直接观察等，对于这些方法而言，要求修理人员能充分掌握产品功能，有效了解工作原理，而且需拥有一定的电路分析能力。本文对测试系统进行了探讨，对故障诊断进行了分析，本人能力有限，希望能帮助到相关人士。

关键词：红外热像仪;故障诊断;电路板

中图分类号：V267;TP391.41;TN219   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）12-0049-02

引言：在装备维修方面，常存在一系列的难题，比如技术资料不全面、国外先进技术的封锁等。为实现维修保障能力的提高，对于电路板故障的诊断，可借助于红外热成像检测，与以往电路检测方法对比而言，最主要的优势就是检测无损化，也就是非接触式检测，能确保电路的完整，不过于依赖电路原理，检测结果更加直观、更加明了，有着较高的定位效率。

1 红外热像仪测试系统

对于该系统而言，由多个成分组成，比如定位标志、电动平台、PC、图像采集卡，以及红外热像仪等。基于用户提供的故障与标准电路板，同时结合适配负载以及有关电源等，系统完成测试工作，对于电动平台而言，主要基于红外热像仪，促使其成为可调热像传感器，来达到采集热像的目的，该热像源于较大尺寸的电路板。对于计算机而言，是该系统的控制核心，可对图像进行处理，能自动或者手动检测故障，使用者可借助于计算机，来操作检测过程。对于该系统参数而言，主要包含以下方面：像素最大为384*288;热响应时间为10ms;测试尺寸为200毫米*200毫米;帧频为16赫兹;分辨率为320*240;运行温度介于零下40摄氏度至零上60摄氏度之间。

2 故障诊断分析

在故障诊断中，图像的判读以及处理是不易进行操作的。通常情况下，基于红外热像图，需对色彩变化情况进行判断，需对温度场分布进行判断。基于红外热像图，关于对其的分析以及观察，可包含以下层面：定量层面，比如，当温度达到最高时，能有多高;定性层面，比如在图中，温度较高的是那一部分，温度较低的是那一部分。该系统对于故障的诊断，主要基于温度阈值法。基于显示页面，将有关的诊断特征参数设置好，之后即可对故障进行诊断。比如，当输入处于正常运转状态时，高温阈值为24，低温阈值为15，在执行确定按钮之后，即可显示诊断结果，若存在异常点，通过系统的作用，可将这些异常点选择出来，为相关人员进行对比，提供有力参考。对于该系统的诊断以及检测分析，主要借助于比较分析法。一般情况下，当电路处于正常运转状态时，对于标准红外图像而言，是提前采集好的，当电路出现故障时，对于待测红外图像而言，是基于电路故障，结合维修需求，来进行现场采集的。系统在经过对标准与待测红外图像比较之后，能自动查找故障区域，而且在一定程度上，可对故障元器件进行识别。

3 系统实现

3.1系统实现流程 。第一步：初始化：在用户界面模块完成。用户可以打开文件选择图像文件，进入下一步。本模块利用_init__（self）函数实现用户界面的初始化。

第二步：获取图像：获取图像在获取图像模块完成。在该模块中，将用户指定的图像在系统的图像显示框中显示出来。OpenFile（self， event）函数实现了获取图像模块的功能，使用户可以随意打开任何一张想要对其进行人脸检测的图像。

第三步：人脸检测：在人脸检测模块完成。该模块主要是对用户指定的图像进行人脸检测，对指定的图像做相应的处理之后再进行人脸检测算法的调用，并将处理结果和检测结果另外显示。这一步用到O喷CV的两个函数：Detect（）函数和FindFace（）函數，其中Detect（）是人脸检测模块的辅助函数， FindFace（）函数是人脸检测模块的主函数。

3.2系统实现结果。本系统可以正确检测出图像文件的人脸，并标识出来，图2是运行结果，在用户选择的图像文件中标识出人脸位置。

4 总结

本系统的检测成功率虽然比较高，但少数情况下仍不可避免会出现漏错检问题。由此看出，人脸检测受到多种因素的影响，如获取图像时的角度、人脸表情的多样化、有遮挡物存在、光照不同等情况下都可能会影响人脸检测的结果。因此，我们应该不断寻求和开发更完善的算法，以期达到更高的检测成功率。

本系统主要针对静止图像中的人脸进行检测，下一步工作是在人脸检测的基础上，添加动态信息库，解决人脸跟踪的问题。

参考文献：

[1] 王映辉.人脸识别——原理、方法与技术[M].北京：科学出版社，2010：1～35

[2] 史东承.人脸图像信息处理与识别技术[M].北京：电子工业出版社，2010：1～47

[3] Padmaja，K.&T.N.Prabakar.FPGA based real time face detection using Adaboost and histogram equalization.IEEE[J].2012，01：111～115于一米以下范围，为提升检测精度，需确保检测距离的一致。