pcb自动光学检测系统

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1、万方数据PCB自动光学检测系统AutomatedOpticalInspectionSystemofPCB李薇(西华师范大学，四川南充637000)摘要随着PCB生产复杂度和产量的提高，在PCB的质量检测方法中，相对于传统的人工目检，以图像处理技术为核心的自动光学检测已开始展现出高精度、快速、无损伤，自动化等优势。提出了一种快速、高精度的PCB自动光学检测系统，利用面阵工业CCD以图像分块连续扫描方式为基础，设计了系统硬件平台和软件结构模型，提供了检测算法流程及其关键处理，通过联合调试实验证明，该检测系统速度快、精度高，能够满

2、足有一定实时性要求的生产现场。关键词：PCB检测。图象处理，自动光学检测AbstractAlongwiththehighercomplexityandoutputofPrintedCircuitBoard(PCB)manufacturerecentyears，comparedtotra-ditionalmethodssuchasgot—upinspection，theAutomated0pticalInspection(AOI)basedonimage-processinghadbeenshowingitsadvantage

3、sofhigh—precisiOn，fast．no-damageandautomatic．Thispaperprovidedakindoffastandhigh-preci—sionPCBAutomatedOpticalInspectionsystem．Itdesignthehardwareplatformofsystemandsoftwareconstructionmodel，providedtheflowchartofdetectingalgorithmandkeyprocessing．Experimentprovedt

4、hattheinspectionsystemcandetectfast．preciselyandpracticably．Keywords：PCBinspection，imageprocessing，AutomatedOpticalInspection本文提出一种快速、高精度印刷电路板PCB自动光学检测系统，建立了系统硬件平台和软件结构模型，提供了软件实现的算法流程和关键处理，实验证明此系统能满足一定实时性要求的生产现场。1系统结构作为现代制造业的一种PCB质量检测系统设备，PCB自动光学检测系统的作用是在PCB制造过程中检测

5、产品尺寸规范，监控具体生产情况，提供过程控制依据信息，以便通过调整或改正工艺来减少或消除缺陷。本文利用高精度工业面阵CCD，以图像分块连续扫描方式为基础，以计算机图像处理系统为核心建立PCB检测系统结构，主要包含运动控制、照明、采集、计算机图像处理系统四部分。系统又可分为由各相关设备构建的硬件平台和存在图像处理系统中的检测软件。1．1系统硬件平台系统硬件平台主要由运动控制、照明、图像采集、图像处理系统四部分相关设备组成。如图1所示。运动控制设备负责控制带动摄像头作关于待测PCB板放置台的相对运动，主要包括三维工作台、运动控制

6、卡和伺服电机，其中运动控制卡输出控制编码给伺服电机控制三维工作台运动(包含PCB放置平台和摄像机支架台)，三维工作台带动PCB放置平台相对操作员作前后运动，即在三维坐标空间中作Y方向一维运动，同时也使面阵CCD的摄像机支架相对操作员作左右和上下方向运动，即在三维坐标空间中作X方向和Z方向的同步二维运动，其中X方向的左右运动由三维精密机床的龙门带动，CCD本身可作Y方向升降运动。即三维工作台可带动面阵CCD相对PCB板作X、Y、Z三维运动，而在水平面上作弓形运动。运动控制设备的有规律l丝垡翌!!望．卜H啤笙．刳蓁耋萎黧P照C明

7、B嬲委喇l垒訇集提供条件；照明设备即光源，负I一

8、l。—夏—三l不l责为一定对比度图像模块的捕捉—与al医挚幽提供足够的亮度，采用无频闪正l二丝!：!!!iH趔g!＆＆}I面环形LED光源，具有较高性价图1系统硬件平台比，且在复杂控制系统中适应性高，温度影响低；图像采集设备负责对受检PCB板进行有规律的图像扫描和图像数据传输，主要包括高精度面阵CCD、高精度显微镜头和图像采集卡，考虑到采集范围、数据量、速度、精度、成本因素影响，采用具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动等特点的百万像素工业面阵单色CCD做摄像头，失真率较低的高

9、级定焦显微镜头，以及支持多台相机异步采集、图像传输速度较高的Cameralink接口采集卡；图像处理系统设备是计算机图像处理系统的硬件部分，包括主机和显示器，结合操作系统等软件平台。为核心的检测软件提供软硬运行环境，以便检测软件能够完成一系列检测相关处理。系统检测PCB板流程为：系统启动自