光學三維測量廣泛應用于電子元器件缺陷檢測領域,對連接器三維缺陷的檢測分類也是當前的研究熱點。然而,目前國內(nèi)的電子元器件的三維缺陷檢測系統(tǒng)與國外先進產(chǎn)品還有較大差距�；谶@個應用背景,本文研究的主要內(nèi)容是光學三維檢測系統(tǒng)的重建技術(shù)以及連接器針腳缺陷的檢測與分類技術(shù)。本文完成的工作主要包含以下幾個方面。首先,調(diào)研主流的三維重建技術(shù),根據(jù)實際的測量需求,建立了雙目立體視覺與結(jié)構(gòu)光柵相結(jié)合的重建模型。根據(jù)模型搭建了系統(tǒng)的硬件平臺以及軟件框架。其次,研究系統(tǒng)的標定模型,介紹相機標定的主要流程。詳細描述三維重建過程中所涉及的關(guān)鍵技術(shù),包括光柵條紋的圖像分析以及基于外差多頻的正弦結(jié)構(gòu)光相位解調(diào)和相位展開算法。接下來,著重介紹本文提出連接器針腳缺陷檢測與分類算法中所應用到的三維點云處理算法。包括點云濾波、點云精簡、點云聚類分割以及對點云參數(shù)坐標系的校正。最后,為驗證本文搭建的三維檢測系統(tǒng)的有效性,設計實驗對測量系統(tǒng)的重建精度以及重建效果進行分析。由實驗結(jié)果可知,所搭建系統(tǒng)的重建精度為0.021mm,滿足工業(yè)測量需求。并且以連接器的針腳缺陷檢測以及針腳共面度分析為實際案例,檢驗三維缺陷檢測算法的有效性。... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 三維測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 缺陷檢測方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 連接器陣列針腳立體缺陷檢測與分類系統(tǒng)的構(gòu)成
    2.1 系統(tǒng)總體方案設計
    2.2 系統(tǒng)硬件選型
        2.2.1 相機的選型
        2.2.2 工業(yè)鏡頭的選型
        2.2.3 投影光機的選型
    2.3 系統(tǒng)軟件搭建與設計
    2.4 系統(tǒng)工作原理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 測量系統(tǒng)的三維重建算法
    3.1 條紋圖像預處理
        3.1.1 條紋線性區(qū)間選取
        3.1.2 條紋圖像增強
        3.1.3 條紋圖像濾波
    3.2 三維測量系統(tǒng)標定流程
        3.2.1 針孔相機模型
        3.2.2 針孔相機畸變模型
        3.2.3 單目相機標定
        3.2.4 相機立體標定
    3.3 外差多頻三維重建
        3.3.1 相移輪廓術(shù)
        3.3.2 計算三維坐標
    3.4 標定重建實驗
    3.5 本章小結(jié)
第四章 連接器針腳的缺陷檢測與分類方法
    4.1 三維點云降噪
        4.1.1 基于統(tǒng)計學的多元離群點濾波方法
        4.1.2 雙邊濾波點云降噪法
        4.1.3 點云導向濾波
    4.2 三維點云精簡
        4.2.1 體素柵格采樣
        4.2.2 基于點云曲率的體素精簡
    4.3 三維點云的聚類分割
        4.3.1 基于K-means的點云聚類分割
        4.3.2 基于點云密度的聚類分割
    4.4 點云坐標系矯正
    4.5 算法流程
    4.6 本章小結(jié)
第五章 實驗研究與分析
    5.1 三維重建系統(tǒng)測量精度評價
        5.1.1 球擬合重建精度評價
        5.1.2 點云分辨率評價
        5.1.3 階梯量塊重建精度評價
    5.2 連接器三維缺陷檢測與分類實驗
        5.2.1 引腳的共面度分析
        5.2.2 連接器針腳正位度檢測
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于圖像紋理信息的三維重建研究[D]. 胡冬冬.華中科技大學 2017
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[5]多攝像機三維物體空間坐標采集系統(tǒng)的研究[D]. 常玉蘭.天津工業(yè)大學 2016
[6]基于自適應結(jié)構(gòu)光投影的三維測量系統(tǒng)研究[D]. 熊義可.浙江大學 2016
[7]基于移動機器人的環(huán)境多視角立體重建技術(shù)[D]. 陳健.浙江理工大學 2016
[8]微型電子接插件高精度視覺測量系統(tǒng)研究[D]. 彭煜.湖北工業(yè)大學 2015
[9]光柵投影雙目視覺形貌測量技術(shù)研究[D]. 劉洋.天津大學 2014
[10]SMT封裝電路板缺陷三維在線檢測技術(shù)[D]. 何榮芳.天津大學 2014



本文編號：3177379