基于ARM嵌入式的电子元器件检测与识别系统的研制

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于ARM嵌入式的电子元器件检测与识别系统的研制论文作者：夏士超学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：电磁场与微波技术指导教师：赵红东职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyDEVELOPMENTOFELECTRONICCOMPONENTDETECTIONANDRECOGNITIONSYST

2、EMBASEDONARMEMBEDDEDTECHNOLOGYByXiaShichaoSupervisor:Prof.ZhaoHongdongMarch2016摘要随着信息化产业的高速发展，电子元器件的产量不断增长，且逐渐向集成化、智能化、片式化、小型化发展，给电子元器件的检测带来困难，元件的外观检测是生产过程中的重要环节，其品质与合格率直接影响到使用该元件的电子产品的性能。传统的人工检测误检率高、费用高，不适用于流水线的生产方式。近年来随着嵌入式技术水平的不断提高，并运用自身优势结合图像处理技术、测量技术在工业控制领域得到了广泛应用。本文

3、结合基于ARM的嵌入式技术与图像处理技术研制了电子元器件缺陷检测与识别系统，该系统体积小、成本低、功耗小、实时性能强，能准确快速地对电子器件的外观进行自动检测，识别出有缺陷的产品，在空间狭窄、条件艰苦的生产场所也能使用。本文研究的主要内容如下：（1）搭建嵌入式检测系统硬件平台与软件开发环境，本文选用基于ARM11的0K6410开发板作为系统硬件检测平台，构建了基于Linux操作系统的嵌入式检测系统的软件开发环境，在宿主机上搭建了ARM-Linux交叉编译环境，编译了Linux内核、通用引导程序bootloder以及根文件系统，实现了0K6

4、410开发板嵌入式Linux的移植。（2）本文采用USB摄像头作为检测系统视频输入设备，基于Video4Linux实现电子元件的图像采集，并利用FrameBuffer原理实现元器件在LCD的显示。（3）针对采集到的元件图像存在一定的阴影，阴影严重影响图像的分割、器件的检测与识别，本文根据阴影的属性提出了基于模糊增强的阴影去除算法，实现了阴影的自动检测与去除。介绍了数字图像处理中图像滤波、图像增强、图像旋转、图像分割、边缘检测等算法，结合电子元器件图像做了具体分析和改进，完成元件图像的预处理。（4）针对电子元件管脚弯曲的情况设计了自动旋转检

5、测元件最小面积外接矩形的方法，通过几何计算出元件的旋转角度并将其旋转到正常位置，最终求出元件的最小面积外接矩形。由于元件的长宽比是一定的，管脚弯曲的元件其长宽比有很大变化，通过与正常元件的比值相比，从而筛选出管脚弯曲元件。针对管脚缺失的电子元件设计了自动统计像素点数目的检测方法，通过对元件进行Laplacian边缘检测并进行二值化，计算不同元件的像素点数，确定管脚缺失元件的阈值，根据管脚缺失元件像素点数小于正常元件，最终筛选出管脚缺失的元器件。关键词：电子元器件ARM图像处理Linux操作系统缺陷检测阴影去除IABSTRACTWithth

6、erapiddevelopmentoftheinformationindustry,theoutputofelectroniccomponentsisincreasingcontinuously,andelectroniccomponentsaredevelopingtowardintegration,intelligence,chipactualizationandminiaturization.However,thisbringsdifficultyincomponentdetection.Appearancedetectionofc

7、omponentisakeylinkinworkingprocessanditsqualityandpassratedirectlyaffecttheperformanceofelectronicproductsusingthecomponent.Traditionalvisualinspectionisnotsuitableforproductionlineduetoitsfalsedetectionrateandhighcost.Inrecentyears,withthecontinuousimprovementofembeddedt

8、echnology,theapplicationcombineditsownadvantageswithimageprocessingtechnologyandmeasurementtechn