基于fpga的贴片机视觉系统设计与算法研究

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1、学号：S13020224硕士学位论文基于FPGA的贴片机视觉系统设计与算法研究研究生姓名：房晓伟学科、专业：仪器科学与技术二○一六年三月分类号：TP274密级：可公开UDC：620编号：基于FPGA的贴片机视觉系统设计与算法研究ResearchonvisionsystemandalgorithmforSurfaceMountSystemofbasedonFPGA学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）工程领域名称及代码：仪器科学与技术（080400）研究方向：精密测控技术与仪器申请学位级别：硕士指导教师：安志勇教授研究生：房晓伟论文起止时间：20

2、14.09—2015.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于FPGA的贴片机视觉系统设计与算法研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向国家有关部门或

3、机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要机器视觉系统是贴片机最为重要的组成部分之一。其主要功能是对电路板进行定位和待贴装元件进行纠偏。传统的贴片机是采用机械爪抓取待贴片元件，缺点是容易损伤元件、速度较慢，并且只对一种类型的阻容器件适用，对集成度较高的IC贴片元件适应性差。针对此问题，本文进行了一种基于FPGA的贴片机视觉系统设计与贴片头定位、片状元件纠偏算法研究。本文研究的

4、视觉系统以FPGA作为主控器，利用CMOS图像传感器进行图像采集，结合USB2.0进行图像的传输，采用FPGA图像处理技术对目标进行定位与纠偏算法研究，将检测结果通过CAN总线传输至贴片机运动控制系统。经实验结果表明该系统稳定、可靠，其最终实现贴片速度为5000片/小时；贴片精度为±0.02mm。关键词：FPGA贴片机贴片头定位元件纠偏ABSTRACTMachinevisionsystemisoneofthemostimportantpartoftheSurfaceMountSystemmachine.Itsmainfunctionistolocate

5、thecircuitboardsandcorrecttheelementwhichtobemounted.ThetraditionalplacementmachineusesmechanicalclawtocrawltheSMDcomponents,thedisadvantageiseasytodamagetheelementandsuitableforonlyonetypeofresistancecapacitancedevice,meanwhile,itcannotsuitwellforhigherintegrationofICchipcompon

6、ents.Forthisproblem,thispaperproposesachipcomponentplacementheadpositioningandcorrectionalgorithmsbasedonFPGA.ThevisionsystemwhichisproposedinthispapertakesFPGAasthemastercontroller,usingCMOSimagesensorsforimageacquisition,combinedwithUSB2.0transmissionimages,takinguseofFPGAimag

7、eprocessingonthetargetoflocationandcorrection,transportingtheresultoftestviaCANbustomountermotioncontrolsystems.Theexperimentalresultsshowthatthesystemisstableandreliable,whichcanrealizethechipspeedof5000/hour;placementaccuracyof±0.02mm.Keywords:FPGAMounterPlacementheadpositioni

8、ngElementcorrection目录摘要ABSTRACT目录第1章绪论.........