基于PCB插件焊接的圓形焊盤及焊位檢測(cè)定位研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 01:14
印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)是用于元件電氣導(dǎo)通的絕緣基板,其在很大程度上減少了傳統(tǒng)元器件連接的導(dǎo)線數(shù),在電子工業(yè)中占據(jù)重要地位,PCB元器件的焊接也成為了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的決定性一環(huán)。目前通孔元器件的焊接方式可分為手工焊接和機(jī)器焊接。手工焊接比較耗費(fèi)人力物力和時(shí)間成本,焊接的好壞往往受到操作者知識(shí)技能、焊接經(jīng)驗(yàn)技巧、個(gè)人主觀情緒等的干擾,而目前的錫焊機(jī)器人常用的是示教編程方式工作,輸入焊接點(diǎn)的坐標(biāo)后主控單元驅(qū)動(dòng)焊接頭完成焊接,屬于半自動(dòng)的焊接方式,并且設(shè)備成本和維護(hù)成本高。針對(duì)這些問(wèn)題,本文結(jié)合機(jī)器視覺(jué)對(duì)通孔元器件的焊孔檢測(cè)定位進(jìn)行了研究,相比手動(dòng)輸入坐標(biāo)點(diǎn)的示教方式,基于機(jī)器視覺(jué)和圖像處理的方法將自動(dòng)檢測(cè)目標(biāo)位置,并將定位坐標(biāo)傳送給機(jī)械控制單元,整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,更具靈活性和實(shí)用性,具有重要的研究意義。故本文采用機(jī)器視覺(jué)算法對(duì)元件焊接位置進(jìn)行檢測(cè),提取目標(biāo)的關(guān)鍵特征信息對(duì)焊接位置進(jìn)行精確定位。本文的主要研究工作如下:(1)基于C++、Qt 5.0、Visual Studio 2013的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了通孔元件焊接位置檢測(cè)定位的圖形化界面...
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究背景與意義
1.3 課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.3.1 PCB插件焊接方法與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 機(jī)器視覺(jué)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.3 圓形通孔焊盤及圓檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀與分析
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)難點(diǎn)
1.4.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)
1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 PCB圖像預(yù)處理
2.1 圖像去噪
2.1.1 PCB噪聲信號(hào)分析
2.1.2 信號(hào)去噪
2.2 PCB圖像分割
2.2.1 分割方法分析
2.2.2 分割算法流程設(shè)計(jì)
2.2.3 RGB-HSL顏色空間轉(zhuǎn)換
2.2.4 基于大津法分割理論改進(jìn)的PCB分割
2.2.5 圖像二值化
2.2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 圓形通孔焊盤檢測(cè)定位
3.1 PCB上常見(jiàn)圓孔干擾分析
3.2 常用圓檢測(cè)算法
3.2.1 Hough變換圓檢測(cè)
3.2.2 最小二乘擬合圓
3.2.3 幾何特征檢測(cè)圓
3.3 檢測(cè)定位算法流程設(shè)計(jì)
3.4 基于區(qū)域組合特征和亞像素輪廓檢測(cè)定位
3.4.1 形態(tài)學(xué)操作
3.4.2 標(biāo)記連通區(qū)域
3.4.3 形狀特征提取
3.4.4 亞像素邊緣提取與圓擬合
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 檢測(cè)結(jié)果分析
3.5.2 定位結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 帶引腳焊位定位
4.1 定位流程設(shè)計(jì)
4.2 貼片及類圓字符干擾分析
4.3 定位過(guò)程與結(jié)果
4.3.1 與模板圖像疊加對(duì)準(zhǔn)
4.3.2 特征提取消除相同部分
4.3.3 定位帶引腳焊位
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件界面設(shè)計(jì)
5.1 軟件運(yùn)行流程
5.2 軟件界面
5.3 軟件誤差分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶導(dǎo)熱板的印制板組件波峰焊接工藝研究[J]. 馮英. 電子工藝技術(shù). 2019(01)
[2]機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用[J]. 顧俊,張玲玲,王健超. 應(yīng)用激光. 2018(06)
[3]圖像去模糊系統(tǒng)的頻域處理改進(jìn)方法[J]. 袁進(jìn),劉云飛. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(09)
[4]回流焊工藝中PBGA焊點(diǎn)失效研究[J]. 郭瑜,孫志禮,劉明賀. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(07)
[5]基于連通區(qū)域標(biāo)記算法的圓檢測(cè)算法的研究[J]. 沈夏炯,段曉宇,原萬(wàn)里,韓道軍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(21)
[6]一種改進(jìn)的一維Otsu快速算法[J]. 郭瑞峰,楊柳,彭光宇,袁超峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[7]基于游程的連通區(qū)域標(biāo)記兩次掃描快速算法[J]. 呂?,徐巖,羅冰心. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[8]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PCBCT圖像中的過(guò)孔和焊盤檢測(cè)算法[J]. 賈濤,周利莉,陳健,曾磊,閆鑌. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(02)
[9]基于相關(guān)性的JPEG高壓縮圖像峰值信噪比盲估計(jì)[J]. 陸敏俊,王慈. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(08)
[10]一種基于粒子群優(yōu)化算法的快速圓檢測(cè)方法[J]. 周冬躍,陳健明,林福民,張洪林,李學(xué)識(shí),梁永嘉. 光電子·激光. 2016(09)
博士論文
[1]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的機(jī)械零件幾何量精密測(cè)量技術(shù)研究[D]. 張秀芝.吉林大學(xué) 2009
[2]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的微小尺寸精密檢測(cè)理論與技術(shù)研究[D]. 賀秋偉.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的視頻人數(shù)統(tǒng)計(jì)方法研究[D]. 焦會(huì)英.北京交通大學(xué) 2018
[2]面向PCB焊點(diǎn)檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊曉龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]復(fù)雜背景下的圓形識(shí)別技術(shù)研究[D]. 程鵬.南京大學(xué) 2013
[4]智能型電路板浸焊機(jī)的研制[D]. 高偉.大連理工大學(xué) 2013
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的SMT焊點(diǎn)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 王小彬.蘇州大學(xué) 2009
本文編號(hào):3713245
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究背景與意義
1.3 課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.3.1 PCB插件焊接方法與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 機(jī)器視覺(jué)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.3 圓形通孔焊盤及圓檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀與分析
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)難點(diǎn)
1.4.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)
1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 PCB圖像預(yù)處理
2.1 圖像去噪
2.1.1 PCB噪聲信號(hào)分析
2.1.2 信號(hào)去噪
2.2 PCB圖像分割
2.2.1 分割方法分析
2.2.2 分割算法流程設(shè)計(jì)
2.2.3 RGB-HSL顏色空間轉(zhuǎn)換
2.2.4 基于大津法分割理論改進(jìn)的PCB分割
2.2.5 圖像二值化
2.2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 圓形通孔焊盤檢測(cè)定位
3.1 PCB上常見(jiàn)圓孔干擾分析
3.2 常用圓檢測(cè)算法
3.2.1 Hough變換圓檢測(cè)
3.2.2 最小二乘擬合圓
3.2.3 幾何特征檢測(cè)圓
3.3 檢測(cè)定位算法流程設(shè)計(jì)
3.4 基于區(qū)域組合特征和亞像素輪廓檢測(cè)定位
3.4.1 形態(tài)學(xué)操作
3.4.2 標(biāo)記連通區(qū)域
3.4.3 形狀特征提取
3.4.4 亞像素邊緣提取與圓擬合
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 檢測(cè)結(jié)果分析
3.5.2 定位結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 帶引腳焊位定位
4.1 定位流程設(shè)計(jì)
4.2 貼片及類圓字符干擾分析
4.3 定位過(guò)程與結(jié)果
4.3.1 與模板圖像疊加對(duì)準(zhǔn)
4.3.2 特征提取消除相同部分
4.3.3 定位帶引腳焊位
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件界面設(shè)計(jì)
5.1 軟件運(yùn)行流程
5.2 軟件界面
5.3 軟件誤差分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶導(dǎo)熱板的印制板組件波峰焊接工藝研究[J]. 馮英. 電子工藝技術(shù). 2019(01)
[2]機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用[J]. 顧俊,張玲玲,王健超. 應(yīng)用激光. 2018(06)
[3]圖像去模糊系統(tǒng)的頻域處理改進(jìn)方法[J]. 袁進(jìn),劉云飛. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(09)
[4]回流焊工藝中PBGA焊點(diǎn)失效研究[J]. 郭瑜,孫志禮,劉明賀. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(07)
[5]基于連通區(qū)域標(biāo)記算法的圓檢測(cè)算法的研究[J]. 沈夏炯,段曉宇,原萬(wàn)里,韓道軍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(21)
[6]一種改進(jìn)的一維Otsu快速算法[J]. 郭瑞峰,楊柳,彭光宇,袁超峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[7]基于游程的連通區(qū)域標(biāo)記兩次掃描快速算法[J]. 呂?,徐巖,羅冰心. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[8]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PCBCT圖像中的過(guò)孔和焊盤檢測(cè)算法[J]. 賈濤,周利莉,陳健,曾磊,閆鑌. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(02)
[9]基于相關(guān)性的JPEG高壓縮圖像峰值信噪比盲估計(jì)[J]. 陸敏俊,王慈. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(08)
[10]一種基于粒子群優(yōu)化算法的快速圓檢測(cè)方法[J]. 周冬躍,陳健明,林福民,張洪林,李學(xué)識(shí),梁永嘉. 光電子·激光. 2016(09)
博士論文
[1]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的機(jī)械零件幾何量精密測(cè)量技術(shù)研究[D]. 張秀芝.吉林大學(xué) 2009
[2]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的微小尺寸精密檢測(cè)理論與技術(shù)研究[D]. 賀秋偉.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的視頻人數(shù)統(tǒng)計(jì)方法研究[D]. 焦會(huì)英.北京交通大學(xué) 2018
[2]面向PCB焊點(diǎn)檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊曉龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]復(fù)雜背景下的圓形識(shí)別技術(shù)研究[D]. 程鵬.南京大學(xué) 2013
[4]智能型電路板浸焊機(jī)的研制[D]. 高偉.大連理工大學(xué) 2013
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的SMT焊點(diǎn)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 王小彬.蘇州大學(xué) 2009
本文編號(hào):3713245
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