【摘要】：印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)缺陷檢測是電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。自動光學檢測(Automatic Optic Inspection,AOI)是自動產(chǎn)線中PCB檢測的核心技術(shù)。但是,目前高端的AOI設(shè)備主要由國外公司壟斷且價格昂貴多數(shù)小規(guī)模電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)依然采用傳統(tǒng)的人工目檢方式進行PCB檢測。人工目檢工作強度高,容易發(fā)生漏檢和誤檢,且效率不高。針對中小企業(yè)研發(fā)一種低成本、高效率的自動PCB缺陷檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為迫切的需求。因此,課題開展了基于機器視覺的PCB缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)計研究。完成的工作主要包括了:(1)研究PCB自動光學檢測系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,針對企業(yè)的需求對各個主要模塊的硬件進行選擇和確定,包括工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、光源等;(2)研究PCB板的定位算法,通過研究基于Powell的互信息定位算法及基于SURF特征點匹配定位算法,分析其優(yōu)缺點,最終選擇SURF算法,并提出結(jié)合距離篩選的SURF(modified SURF,MSURF)定位算法。該方法采用已知的距離先驗作為約束,加速了特征點的匹配搜索過程,與基于RANSAC的SURF特征點匹配定位算法相比,MSURF在不影響系統(tǒng)定位精度的前提下,將定位速度提高了 40%;(3)研究PCB板上的元件定位方法,最終采用相機標定及元件信息相結(jié)合的方式對其進行定位;(4)針對中小型生產(chǎn)PCB企業(yè)所給的檢測需求,對元件是否缺件、反貼、錯件的相應缺陷檢測算法進行研究。設(shè)計的缺陷檢測算法可以實現(xiàn)元件缺件、反貼、錯件的檢測;(5)綜合課題研究完成了能夠進行缺陷報警,生成缺陷位置狀態(tài)報告,并存儲缺陷信息文件的PCB缺陷檢測系統(tǒng)。課題研究工作以及設(shè)計的PCB缺陷檢測系統(tǒng)對降低企業(yè)生產(chǎn)成本提高企業(yè)效益具有重要的意義和促進作用。
【學位授予單位】：福建工程學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP274;TN41
【圖文】：

缺陷進行檢測。這些缺陷包括己經(jīng)裸板狀態(tài)下導線的短路、斷路、毛刺、缺損等問題以及逡逑貼裝過元件狀態(tài)下的貼片電容、芯片錯件缺陷、ＰＣＢ元件多件缺件等缺陷。逡逑相應的國內(nèi)也出現(xiàn)了一些生產(chǎn)ＡＯＩ設(shè)備的廠商，如圖１－２所示，神州ＡＬＤ６２５為國內(nèi)逡逑廠商生產(chǎn)的ＡＯＩ．設(shè)備。其甩全彩色高速智能Ｉｔ字相機，最小分辨率１５Ｍｍ，可用于檢測逡逑元件的偏移、缺件、歪斜、立碑、側(cè)立、翻件、錯件、破損；焊錫的少錫、短路、污染、逡逑浮高、極性、虛焊、空焊、錫洞等。逡逑３逡逑

系統(tǒng)的性能產(chǎn)生直接的、重要的影響逡逑通過上節(jié)內(nèi)容我們可以知道，ＰＣＢ圖像采集系統(tǒng)主要是通過硬件平臺負責，硬件平臺逡逑的結(jié)構(gòu)如圖２－２所示，１．ＣＭＯＳ工業(yè)相機，２．Ｃ接口鏡頭，３．條形泛光光源，４．二維運動平逡逑臺，５．待檢測ＰＣＢ板。根據(jù)系統(tǒng)需求，選定型號為ＭＱ０４２ＣＧ－ＣＭ的ＣＭＯＳ工業(yè)相機，型逡逑號為ＨＫ３５１４ＭＰ５的焦距３５ｍｍ光圈１．４５ＭＰ的鏡頭，條形泛光光源及步進電機驅(qū)動的二逡逑維運動平臺。相應的擺放方式為：ＣＭＯＳ工業(yè)相機鏡頭放置于待檢測ＰＣＢ板上方，光心與逡逑ＰＣＢ板相垂直，其高度由ＰＣＢ板大小及所需精度可進行調(diào)節(jié)；光源放置在相機鏡頭同一逡逑水平面上，且不在相機視場的正上方，以防止光照反射，影響系統(tǒng)檢測；２維步進運動平逡逑臺于相機下方，實現(xiàn)待檢測ＰＣＢ板的移動，完成ＰＣＢ板圖像的采集。逡逑0邋0逡逑＾，１逡逑Ｉ邐＾＜５邐＾４逡逑１邋 一逡逑圖２－２圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖逡逑７逡逑

整的基于機器視覺的缺陷檢測系統(tǒng)包括：圖像采集、圖像處理以及像采集是一切機器視覺的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵，它為后續(xù)的的圖像處理及。圖像采集的速？、質(zhì)量及準確性影響著機器視覺檢測的檢測速度像噪聲多、圖像模糊，可能使后續(xù)的圖像處理的復雜度增加、降低像檢測無法實現(xiàn)。因此，ＰＣＢ圖像采集系統(tǒng)的性能對整個ＰＣＢ缺產(chǎn)生直接的、重要的影響逡逑節(jié)內(nèi)容我們可以知道，ＰＣＢ圖像采集系統(tǒng)主要是通過硬件平臺負責２－２所示，１．ＣＭＯＳ工業(yè)相機，２．Ｃ接口鏡頭，３．條形泛光光源，４．ＰＣＢ板。根據(jù)系統(tǒng)需求，選定型號為ＭＱ０４２ＣＧ－ＣＭ的ＣＭＯＳ１４ＭＰ５的焦距３５ｍｍ光圈１．４５ＭＰ的鏡頭，條形泛光光源及步進電。相應的擺放方式為：ＣＭＯＳ工業(yè)相機鏡頭放置于待檢測ＰＣＢ板直，其高度由ＰＣＢ板大小及所需精度可進行調(diào)節(jié)；光源放置在相且不在相機視場的正上方，以防止光照反射，影響系統(tǒng)檢測；２維方，實現(xiàn)待檢測ＰＣＢ板的移動，完成ＰＣＢ板圖像的采集。逡逑0邋0逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2796143