發(fā)布時(shí)間：2017-09-12 21:05

  本文關(guān)鍵詞：AOI高動(dòng)態(tài)成像及自適應(yīng)調(diào)整方法研究

  更多相關(guān)文章： AOI LCo S高動(dòng)態(tài)圖像采集 圖像融合技術(shù) PID控制器 圖像自適應(yīng)調(diào)整

【摘要】：自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)是一門集光學(xué)、電子、自動(dòng)控制于一體的自動(dòng)化技術(shù)。隨著表面封裝技術(shù)的發(fā)展,已廣泛的應(yīng)用于電路板檢測(cè)中。圖像作為AOI系統(tǒng)中測(cè)量數(shù)據(jù)的主要來源,其質(zhì)量問題嚴(yán)重影響系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性。在電路板檢測(cè)中,電路板表面反射率差異較大會(huì)導(dǎo)致圖像過飽和現(xiàn)象,影響圖像質(zhì)量。為了解決AOI測(cè)量系統(tǒng)中的圖像質(zhì)量問題,本文設(shè)計(jì)了基于LCoS高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng),并提出了兩種圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。論文的主要研究成果有:(1)設(shè)計(jì)了一種用于AOI的高動(dòng)態(tài)圖像采集方案。構(gòu)建了由CCD與LCoS相結(jié)合的高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng)。(2)研究了基于統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定方法、基于空間映射理論的LCoS控制掩膜與采集圖像間像素對(duì)應(yīng)關(guān)系。建立了AOI高動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)反射曲線簡化模型,研究了基于統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定方法,該方法可以簡單快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定。建立了LCoS控制掩膜與采集圖像間像素間空間映射模型,實(shí)驗(yàn)表明該模型的反算最大誤差不超過0.25個(gè)像素。(3)根據(jù)標(biāo)定的LCoS調(diào)整曲線,研究了高動(dòng)態(tài)圖像獲得方法。提出了基于LCoS調(diào)制曲線的圖像重構(gòu)方法,利用權(quán)重函數(shù)對(duì)重構(gòu)圖像與原始圖像融合進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,統(tǒng)計(jì)分析重構(gòu)圖像特點(diǎn),提出了適用于本系統(tǒng)的權(quán)重函數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明融合后高動(dòng)態(tài)圖像既具有高品質(zhì)低亮度區(qū)域又具有超過相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的高亮度過飽和區(qū)域。(4)研究了基于PID控制器圖像自適應(yīng)調(diào)整方法及基于映射函數(shù)的光條圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。設(shè)計(jì)了PID控制器,以反饋次數(shù)及圖像質(zhì)量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)PID控制器參數(shù)與穩(wěn)定性條件進(jìn)行了整定。提出利用計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果模擬反饋過程,將達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)LCoS控制掩膜直接傳輸給LCoS芯片實(shí)現(xiàn)圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可以實(shí)現(xiàn)圖像自適應(yīng)調(diào)整,調(diào)整后圖像過飽和區(qū)域的圖像信息熵與圖像平均梯度得到提高。提出利用光條圖像的高動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)直接映射出LCoS掩膜的方式實(shí)現(xiàn)光條圖像的自適應(yīng)調(diào)整方法,研究了適用于光條圖像的LCoS掩膜映射函數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可以有效的抑制光條投射中的散射、反射現(xiàn)象,調(diào)制后光條圖像橫截面更為貼近高斯分布。
【關(guān)鍵詞】：AOI LCo S高動(dòng)態(tài)圖像采集 圖像融合技術(shù) PID控制器 圖像自適應(yīng)調(diào)整
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 課題研究背景及研究意義10-16
• 1.1.1 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀10-14
• 1.1.2 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 1.1.3 本文研究意義15-16
• 1.2 高動(dòng)態(tài)圖像獲取技術(shù)16-22
• 1.2.1 基于圖像融合技術(shù)高動(dòng)態(tài)圖像獲得方法16-18
• 1.2.2 基于空間調(diào)制器圖像動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展方法18-22
• 1.3 圖像自適應(yīng)調(diào)整方法研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 AOI高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)23-25
• 1.4.1 系統(tǒng)硬件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)23
• 1.4.2 系統(tǒng)成像模型分析與標(biāo)定技術(shù)23-24
• 1.4.3 高動(dòng)態(tài)圖像獲取方法研究24
• 1.4.4 圖像自適應(yīng)調(diào)整方法研究24-25
• 1.5 本文的主要內(nèi)容25-26
• 第二章 高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-40
• 2.1 高動(dòng)態(tài)成像原理26-33
• 2.1.1 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍介紹27-29
• 2.1.2 基于空間調(diào)制器高動(dòng)態(tài)圖像成像原理29-31
• 2.1.3 高動(dòng)態(tài)成像三維測(cè)量系統(tǒng)總體方案31-33
• 2.2 LCoS光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-36
• 2.2.1 LCoS工作原理33-34
• 2.2.2 LCoS光學(xué)系統(tǒng)總體方案34-36
• 2.3 硬件電路設(shè)計(jì)36-37
• 2.4 系統(tǒng)性能分析37-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 系統(tǒng)成像模型與反射曲線標(biāo)定40-60
• 3.1 系統(tǒng)模型40-45
• 3.1.1 相機(jī)成像響應(yīng)模型41-42
• 3.1.2 LCoS光強(qiáng)調(diào)制模型42-45
• 3.2 系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定45-53
• 3.2.1 相機(jī)固有曲線45-49
• 3.2.2 系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定49-53
• 3.3 像素對(duì)映算法研究53-59
• 3.3.1 像素空間點(diǎn)映射函數(shù)法54-57
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析57-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 高動(dòng)態(tài)圖像獲取方法研究60-72
• 4.1 高動(dòng)態(tài)圖像重構(gòu)方法60-65
• 4.1.1 高動(dòng)態(tài)圖像重構(gòu)原理60-62
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析62-65
• 4.2 基于圖像融合技術(shù)高動(dòng)態(tài)圖像獲取方法65-69
• 4.2.1 傳統(tǒng)圖像融合方法及分析65-67
• 4.2.2 基于權(quán)重函數(shù)融合算法高動(dòng)態(tài)圖像獲取方法67-69
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析69-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 圖像亮度自適應(yīng)調(diào)制方法研究72-103
• 5.1 基于PID控制器圖像自適應(yīng)調(diào)整方法72-89
• 5.1.1 PID控制原理73-75
• 5.1.2 PID控制器設(shè)計(jì)75-77
• 5.1.3 PID參數(shù)整定77-79
• 5.1.4 穩(wěn)定性條件79-82
• 5.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析82-89
• 5.2 改進(jìn)PID圖像自適應(yīng)調(diào)整方法研究89-94
• 5.2.1 基于PID控制器圖像自適應(yīng)調(diào)整改進(jìn)方法89-90
• 5.2.2 基于PID控制器反饋模塊設(shè)計(jì)90-91
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析91-94
• 5.3 光條圖像自適應(yīng)調(diào)整方法研究94-102
• 5.3.1 重構(gòu)光條圖像分析94-96
• 5.3.2 光條圖像自適應(yīng)調(diào)整方法96
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析96-102
• 5.4 本章小結(jié)102-103
• 第六章 全文總結(jié)與展望103-105
• 6.1 全文總結(jié)103-104
• 6.1.1 論文的主要研究工作103-104
• 6.1.2 課題取得的創(chuàng)新性成果104
• 6.2 課題展望104-105
• 參考文獻(xiàn)105-115
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明115-117
• 致謝117-118

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