数字图像处理技术在pcb板检测中的应用

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1、第%%卷第"期增刊仪器仪表学报%’’}年#月数字图像处理技术在!"#板检测中的应用鲁昌华徐胜海刘春$合肥工业大学合肥%&’’’()摘要本文介绍了数字图像处理技术在*+,板检测系统中的具体应用-论述了数字图像的平滑化.差影.阈值等方面的内容-详细描述了采用随机/0123变换检测定位圆方法4实验证明了此系统的可行性4关键词数字图像处理*+,板检测定位软件开窗口566789:;8<=<>?8@8;:7AB:@C!D<9CEE8=;FC?C;C9;8<=<>!D8=;CG"8D9H8;#<:DGI1+3JK231J

2、L1M3NK3JOIO1+31K$PQRQSTUSVQWXSYZ[RQ]^U[_[‘Z-PQRQSabcccd)5eE;D:9;f3OghJhNiOKji0k1lNgj3NJhhmOlJjO0K0nkO2OjJmOoJ2Nhi0lNggOKj3NkNjNljO0K0nhiOKjNklOil1Ojp0Jik-kOgl1ggNgj3Ngo00j3-kOnnNiNKlNOoJ2N-j3iNg30mk0nkO2OjJmOoJ2NqrjkOgl1ggNkj3NoNj30ks3Ol31gNgtJKk0o/0123ji

3、JKgn0ioj0kNjNljm0lJjO0KlOilmNOKkNjJOmqf3NNuhNiOoNKjg30sgj3NgvgjNoOgnNJgOpmNqwCxy

4、-造成更大的损失4对于*+,板安装质量的检测-目++z摄像机获取后送入图像采集卡进行数字化-首先前大部分仍采用人工目测4不但存在检测质量人为因对图像进行必要的预处理-包括滤除噪声干扰.对比度素影响大-劳动强度高-工作效率低等问题-而且对于增强.边缘增强等-然后根据检测算法判断被测*+,批量大.板上元件多的*+,板自动安装流水线而言人板是否存在有安装缺陷-如果检测到有安装缺陷-机械工目测进行*+,板检测也是不现实的-为此我们研究机构中的分检机即会根据缺陷类型自动输送到中间缺采用计算机视觉技术来实现*+,板上元

5、件安装质量陷料库-同时进行声光提示-检测合格*+,板自动输检测系统-用于工序检测-取得良好的效果4送下一道工序4由于*+,板的基底材料通常为环氧玻璃或聚酰

6、系统设计亚胺玻璃-这两种材料都具有镜面反射特性-因此图像的对比度低-为了获得较高质量的*+,板图像-在照本系统由机械装置.照明系统.++z摄像机.图像明系统中采用高压汞灯.环形照明.光学制板镜头等方采集卡.工业控制计算机和系统应用软件等组成.系统面的技术处理4结构如图}所示4系统工作过程如下~在上道工序安装元器件完成!检测方法的基本原理后-机械步进传动系

7、统装置将被测的*+,板传输到自动视觉检测工位-传输系统通过接口线路向自动视觉目前有许多*+,板的检测算法-它们大致可分成万方数据检测系统发出准备就绪信号-被测*+,板图像由为&类即~参考法.非参考法以及混合算法4根据系统W8V仪器仪表学报第88卷技术性能要求本系统采用了参考法即!首先将标准模定位#基本过程是在设计制造$%&板的同时"在$%&板进行数字图像处理"获得其特征值"并存放在图像处板上设置两个定位标志"如图8所示的圆形定位标志理设备中#在检测过程中"将被测的$%&输入图像和$1"$8#其中两个虚框部分

8、为将%$9的计算资源针对标准模板进行比较"相差大于一定值"就认为此$%&性处理的窗口区域#计算机通过摄像机将两个标志摄板有安装质量缺陷#具体算法如下#入"采用软件开窗口技术"经图像处理找到两个标志圆差影法原理!将前后两幅图像相减"得到的差作为中心位置-:和-:再根据标准模板中$1";$1.$8";$8."结果图像#这两个标志圆的坐标-:<<和-:<<就可以$1";$1.$8";$8."求图像的面积的方法!根据直方图的性质"如果我确定出实际坐标与标准模板坐标的比例关系=#最后们令灰度级’()"并假定灰度级为非

9、负"我们将有根据这一比例="对采集的图像进行放大2缩小2平移2+旋转等处理"以达到和标准模板匹配定位#*,-$./0(图像的面积-1.)由此求得图像面积"如果面积大于规定的阈值"则认为有误#阈值由具体的精度确定#对于二值图像"只要算出某个灰度值的像素总数"除以分辨率"即可得到图像面积#软件开窗口技术!操作对象是获取的二维数字图像的像素"对于检测任务的某一步而言"并不是整幅图像都是有用的"往往有用的信息只在图像中占