基于機(jī)器視覺的PCB裸板缺陷檢測(cè)方法研究.pdf

1、印制電路板(PCB)作為電子元器件的信息載體，是電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。隨著PCB朝著高精度、多層數(shù)、微型化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)和電子檢測(cè)已經(jīng)無法滿足PCB發(fā)展的需要。
　　 本文以PCB裸板為對(duì)象，基于機(jī)器視覺技術(shù)研究PCB缺陷檢測(cè)的原理和算法，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行算法驗(yàn)證和評(píng)估，為進(jìn)一步開發(fā)實(shí)時(shí)PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，具體研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 (1)構(gòu)建基于機(jī)器視覺的PCB缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，分析PCB材料光學(xué)

2、特征，并結(jié)合檢測(cè)要求確定圖像采集方案，選擇攝像機(jī)和光源，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)PCB板進(jìn)行圖像采集。
　　 (2)對(duì)采集到的PCB圖像進(jìn)行灰度化處理，分析攝像機(jī)的成像模型及鏡頭畸變?cè)?，針?duì)圖像的桶形畸變，采用多項(xiàng)式擬合、雙線性插值對(duì)圖像進(jìn)行灰度重建，通過標(biāo)準(zhǔn)棋盤格測(cè)試紙?zhí)崛】刂泣c(diǎn)，計(jì)算校正模型參數(shù)完成圖像畸變校正。
　　 (3)根據(jù)PCB圖像特點(diǎn)，采用限定區(qū)域的Hough變換快速檢測(cè)出垂直相交的參考基準(zhǔn)線，將線段交點(diǎn)作為特征點(diǎn)

3、并計(jì)算其圖像坐標(biāo)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖和待測(cè)圖進(jìn)行仿射變換配準(zhǔn)。由差影計(jì)算得到疑似缺陷區(qū)域，最后去除虛假缺陷，獲取缺陷區(qū)域位置。
　　 (4)采用基于輪廓分段的缺陷分類算法實(shí)現(xiàn)缺陷類型識(shí)別。對(duì)處理后的差影圖進(jìn)行膨脹處理，邊界檢測(cè)得到每個(gè)缺陷區(qū)域閉合輪廓點(diǎn)坐標(biāo)。通過分析每個(gè)輪廓點(diǎn)對(duì)應(yīng)閾值分割后配準(zhǔn)待測(cè)圖中點(diǎn)的像素值，判斷缺陷為缺料缺陷或多料缺陷，最后由樹狀分類法完成缺陷類型識(shí)別。
　　 (5)開發(fā)PCB缺陷檢測(cè)軟件系統(tǒng)。對(duì)合格的和有缺