【摘要】：印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)缺陷檢測(cè)是電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(Automatic Optic Inspection,AOI)是自動(dòng)產(chǎn)線中PCB檢測(cè)的核心技術(shù)。但是,目前高端的AOI設(shè)備主要由國(guó)外公司壟斷且價(jià)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(jìn)行PCB檢測(cè)。人工目檢工作強(qiáng)度高,容易發(fā)生漏檢和誤檢,且效率不高。針對(duì)中小企業(yè)研發(fā)一種低成本、高效率的自動(dòng)PCB缺陷檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為迫切的需求。因此,課題開展了基于機(jī)器視覺的PCB缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。完成的工作主要包括了:(1)研究PCB自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,針對(duì)企業(yè)的需求對(duì)各個(gè)主要模塊的硬件進(jìn)行選擇和確定,包括工業(yè)相機(jī)、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(diǎn)匹配定位算法,分析其優(yōu)缺點(diǎn),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(yàn)作為約束,加速了特征點(diǎn)的匹配搜索過程,與基于RANSAC的SURF特征點(diǎn)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(jī)標(biāo)定及元件信息相結(jié)合的方式對(duì)其進(jìn)行定位;(4)針對(duì)中小型生產(chǎn)PCB企業(yè)所給的檢測(cè)需求,對(duì)元件是否缺件、反貼、錯(cuò)件的相應(yīng)缺陷檢測(cè)算法進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)的缺陷檢測(cè)算法可以實(shí)現(xiàn)元件缺件、反貼、錯(cuò)件的檢測(cè);(5)綜合課題研究完成了能夠進(jìn)行缺陷報(bào)警,生成缺陷位置狀態(tài)報(bào)告,并存儲(chǔ)缺陷信息文件的PCB缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。課題研究工作以及設(shè)計(jì)的PCB缺陷檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)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(jìn)作用。
【學(xué)位授予單位】：福建工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP274;TN41
【圖文】：

缺陷進(jìn)行檢測(cè)。這些缺陷包括己經(jīng)裸板狀態(tài)下導(dǎo)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(cuò)件缺陷、ＰＣＢ元件多件缺件等缺陷。逡逑相應(yīng)的國(guó)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(guó)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(jī)，最小分辨率１５Ｍｍ，可用于檢測(cè)逡逑元件的偏移、缺件、歪斜、立碑、側(cè)立、翻件、錯(cuò)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(tái)負(fù)責(zé)，硬件平臺(tái)逡逑的結(jié)構(gòu)如圖２－２所示，１．ＣＭＯＳ工業(yè)相機(jī)，２．Ｃ接口鏡頭，３．條形泛光光源，４．二維運(yùn)動(dòng)平逡逑臺(tái)，５．待檢測(cè)ＰＣＢ板。根據(jù)系統(tǒng)需求，選定型號(hào)為ＭＱ０４２ＣＧ－ＣＭ的ＣＭＯＳ工業(yè)相機(jī)，型逡逑號(hào)為ＨＫ３５１４ＭＰ５的焦距３５ｍｍ光圈１．４５ＭＰ的鏡頭，條形泛光光源及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二逡逑維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。相應(yīng)的擺放方式為：ＣＭＯＳ工業(yè)相機(jī)鏡頭放置于待檢測(cè)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(jìn)行調(diào)節(jié)；光源放置在相機(jī)鏡頭同一逡逑水平面上，且不在相機(jī)視場(chǎng)的正上方，以防止光照反射，影響系統(tǒng)檢測(cè)；２維步進(jìn)運(yùn)動(dòng)平逡逑臺(tái)于相機(jī)下方，實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)ＰＣＢ板的移動(dòng)，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(jī)器視覺的缺陷檢測(cè)系統(tǒng)包括：圖像采集、圖像處理以及像采集是一切機(jī)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(zhǔn)確性影響著機(jī)器視覺檢測(cè)的檢測(cè)速度像噪聲多、圖像模糊，可能使后續(xù)的圖像處理的復(fù)雜度增加、降低像檢測(cè)無法實(shí)現(xiàn)。因此，ＰＣＢ圖像采集系統(tǒng)的性能對(duì)整個(gè)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(tái)負(fù)責(zé)２－２所示，１．ＣＭＯＳ工業(yè)相機(jī)，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(hào)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(jìn)電。相應(yīng)的擺放方式為：ＣＭＯＳ工業(yè)相機(jī)鏡頭放置于待檢測(cè)ＰＣＢ板直，其高度由ＰＣＢ板大小及所需精度可進(jìn)行調(diào)節(jié)；光源放置在相且不在相機(jī)視場(chǎng)的正上方，以防止光照反射，影響系統(tǒng)檢測(cè)；２維方，實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)ＰＣＢ板的移動(dòng)，完成ＰＣＢ板圖像的采集。逡逑0邋0逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 尹靜;程亮亮;樊敏;申遠(yuǎn);趙曉虎;;基于SURF特征的PCB貼片元件標(biāo)記算法研究[J];合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào);2015年06期

2 朱奇光;王佳;張朋珍;陳穎;;基于高斯矩改進(jìn)SURF算法的移動(dòng)機(jī)器人定位研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2015年11期

3 宋玉彬;邵榮旺;韓旭明;辛德成;;基于計(jì)算機(jī)視覺的PCB板檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J];北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2015年03期

4 李戰(zhàn)明;施穎迪;;基于視頻序列的圖像拼接[J];電子設(shè)計(jì)工程;2015年12期

5 馬衛(wèi);孫正興;李俊樓;;基于Powell局部搜索策略的全局優(yōu)化布谷鳥算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2015年06期

6 郝飛;史金飛;朱松青;張志勝;韓亞麗;陳茹雯;;機(jī)器視覺系統(tǒng)前置矩形LED陣列的優(yōu)化布置[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2014年12期

7 李兵;劉磊;魏志強(qiáng);;一種具有強(qiáng)實(shí)時(shí)性、強(qiáng)魯棒性的圖像匹配算法[J];軟件學(xué)報(bào);2014年07期

8 李海軍;;LabVIEW與普通數(shù)據(jù)采集卡連接在伺服電機(jī)參數(shù)測(cè)試方面的應(yīng)用[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2014年07期

9 潘憶江;黃際彥;吳波;母國(guó)才;;Hough變換的PCB Mark校準(zhǔn)研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年10期

10 趙莉華;張亞超;金陽(yáng);梁勇;任澤生;;基于LabVIEW和Matlab虛擬實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2014年04期

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1 李方寧;高清高速CMOS相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

2 黃曉華;面向PCB檢測(cè)的AOI系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京信息工程大學(xué);2012年

3 魏曉敏;圖像配準(zhǔn)算法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 齊立榮;基于圖像處理的PCB缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2010年

5 陳賢巧;基于特征的圖像配準(zhǔn)算法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

6 宋凡峰;基于LabVIEW與MATLAB的現(xiàn)代光測(cè)圖像處理系統(tǒng)[D];南京航空航天大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2796143