PCB錫膏質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，視覺(jué)圖像檢測(cè)作為自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域中一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，得到越來(lái)越多的重視和研究。就電子行業(yè)而言，隨著半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造生產(chǎn)的技術(shù)發(fā)展，印刷電路板也呈現(xiàn)出更輕薄、高密度、多層數(shù)、高性能的發(fā)展趨勢(shì)。由于在整個(gè)印刷電路板生產(chǎn)過(guò)程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)節(jié)眾多，PCB錫膏的質(zhì)量檢測(cè)就是其中典型的代表，如何使用一種高效、高速、高精度、高可靠性的印刷電路板自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為PCB行業(yè)的一種迫切需求！本論文詳細(xì)論述一種基于視覺(jué)的原

2、理，通過(guò)采集運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下物體的輪廓數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)圖像處理的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于前期的應(yīng)用測(cè)試以及相關(guān)的可行性分析。論文完成的主要工作內(nèi)容如下：
　　一、根據(jù)傳感器產(chǎn)品參數(shù)特性和檢測(cè)要求，構(gòu)建集成智能照相機(jī)、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、激光光源等硬件的檢測(cè)系統(tǒng)。區(qū)別不同的被測(cè)對(duì)象特點(diǎn)（PCB板上錫膏的形狀特點(diǎn)、材料的光學(xué)特性），可以靈活地修改安裝方式和安裝角度，達(dá)到較好的光線輪廓效果，實(shí)現(xiàn)真實(shí)的、高質(zhì)量的原始圖像數(shù)據(jù)的采集。
　　二、

3、結(jié)合檢測(cè)需求（檢測(cè)速度、檢測(cè)精度）設(shè)計(jì)符合要求的運(yùn)動(dòng)控制模式和程序，設(shè)置伺服控制參數(shù)（速度、定位范圍），從而配合確定相應(yīng)的采樣時(shí)間周期，獲得后期處理所需的物體采樣數(shù)據(jù)。
　　三、基于Matlab軟件平臺(tái)，針對(duì)采樣取得的圖像原始數(shù)據(jù)進(jìn)行流程化的處理，得到所需的檢測(cè)結(jié)果參數(shù)。大致的圖像處理步驟包括：
　?。?）圖像分割處理：根據(jù)物體的高度線性對(duì)應(yīng)出像素灰度值所生成類似二維的灰度圖像，使用與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的閾值分割法把需要檢測(cè)的區(qū)域

4、進(jìn)行分離的方法。
　?。?）圖像預(yù)處理：提取分割后的原始圖像數(shù)據(jù)，利用均值濾波和閾值灰度變換進(jìn)行圖像的預(yù)處理（除去圖像中孤立的高亮小噪點(diǎn)）。
　?。?）質(zhì)心算法：針對(duì)印刷電路板錫膏灰度圖像的特點(diǎn)，研究了一種改進(jìn)的質(zhì)心查找方法。該方法通過(guò)相應(yīng)灰度閾值判斷找出每行每列端位兩個(gè)像素的位置，然后對(duì)所有滿足要求的像素進(jìn)行算術(shù)平均求得相應(yīng)圖像的質(zhì)心，并對(duì)算法的運(yùn)算量和準(zhǔn)確性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　（4）模版示教和匹配：使用一定數(shù)量的

5、圖像數(shù)據(jù)（良品）,以各個(gè)圖像相應(yīng)質(zhì)心為中心點(diǎn)設(shè)定固定像素范圍，求取各個(gè)良品數(shù)據(jù)中相同位置像素（灰度值）的算術(shù)平均值作為示教模版相同位置的灰度值并生成示教圖像。然后以質(zhì)心為基準(zhǔn)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)灰度模版與待匹配圖像中各個(gè)子圖像之間的像素灰度絕對(duì)差值之和SAD（Sum of absolute distance），根據(jù)所求得的每個(gè)圖像的差值數(shù)據(jù)得到相應(yīng)的匹配評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像三維輪廓的質(zhì)量檢測(cè)。
　?。?）使用基于輪廓像素?cái)?shù)量比對(duì)的輪廓匹配算法對(duì)檢