PCB視覺檢測系統(tǒng)中相機(jī)標(biāo)定算法與位姿測定技術(shù).pdf

1、隨著我國半導(dǎo)體制造業(yè)的快速發(fā)展以及機(jī)器視覺的普及,把機(jī)器視覺應(yīng)用于電路板生產(chǎn)線作為檢測手段在國內(nèi)已經(jīng)成為一種行業(yè)需求。本課題的目的是為PCB板自動對位系統(tǒng)提供機(jī)器視覺支持，從圖像的特征點檢測、攝像機(jī)標(biāo)定和基于平面的相對位姿測定三個方面構(gòu)建機(jī)器視覺系統(tǒng)。
　　1、特征點檢測目的是為攝像機(jī)標(biāo)定和相對位姿測定提供圖像控制點。本課題中分別采用了標(biāo)定模板角點檢測和計算PCB板過孔質(zhì)心兩種方式。在應(yīng)用SUSAN角點檢測算法過程中發(fā)現(xiàn)了該算法在

2、檢測中心對稱型復(fù)雜角點時穩(wěn)定性降低的缺點，本文從檢測原理上給出了分析并提出了“對點核值相反區(qū)”的檢測原理，實驗證明該檢測原理和USAN原理一樣能夠檢測大多數(shù)類型的角點，在檢測對稱型復(fù)雜角點時具有比SUSAN檢測算法更好的檢測效果。
　　2、本文在分析各類標(biāo)定算法和系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境后，考慮系統(tǒng)精度要求和成本要求，建立考慮了徑向畸變的成像模型，采用基于平面的兩步標(biāo)定法——張正友標(biāo)定算法對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。最后應(yīng)用反投影和基于平面的三維重建驗

3、證標(biāo)定精度。
　　3、本課題的機(jī)器視覺系統(tǒng)目的就是要高精度的測量PCB板和膠片的相對位姿，考慮系統(tǒng)的應(yīng)用條件和檢測對象，最終選定使用PCB板圖像和膠片圖像上的過孔圓心作為兩幅圖像對準(zhǔn)的控制點。利用本文提出的基于物體質(zhì)心思想的圓心位置檢測方法，其檢測精度可達(dá)到亞像素級精度。然后對圖像進(jìn)行幾何變換。最后利用基于平面的三維重建計算圖形幾何變換對應(yīng)的實際物體的平面運(yùn)動。
　　4、科學(xué)的設(shè)計了實驗方案，從普遍性和實用性兩個方面驗證本文