视觉系统在贴片机贴片头定位与片状元件检测纠偏中的应用研究

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1、视觉系统在贴片机贴片头定位与片状元件检测纠偏中的应用研究中文摘要本课题以苏州大学SMT实验室报废的QuadQSP一2型贴片机为研究平台，以原有设备为基础，更新了控制系统硬件和软件处理系统，研究和开发了一种基于图像处理的集采集、传输和分析于一体的机器视觉系统。本课题设计研究了视觉系统在贴片机中的两个应用：1)贴片头定位；2)片状元件初始角度偏移的检测与纠偏。经过实验与研究，贴片头定位首先是对获取的PCB板图像进行中值滤波、全局固定阈值分割、Roberts边缘检测算子跟踪图像边缘，然后通过模板匹配的方法找到基准点，最后找出基准点的质心并与数据

2、库中位置进行对比，最终确定PCB板与标准位置的偏差。得到偏差数值后就可以在贴片头贴装元件时用瓜J，轴进行运动补偿。片状元件偏移角度的检测纠偏首先对获取的片状元件图像进行中值滤波、自适应阈值分割、Roberts边缘检测算子跟踪边缘，然后采用区域等分法寻找合格的点系列用来进行最d'---乘法元件边界直线拟合。由直线的斜率可以得到元件偏移的角度，把得到的角度传输到丁轴电机控制单元，实现片状元件的角度纠偏。关键词：机器视觉，贴片机，贴片头定位，纠偏，图像处理作者：余大伟指导教师：张茂青教授AbstractVisionSystem’SResearc

3、handApplicationintheFieldofSMMHeadPositionSystem&SMDComponent’sDetection柚dCorrectionVisionSystem’SResearchandApplicationintheFieldofSMMHeadPositionSystem&SMDComponent’SDetectionandCorrectionTheresearchplatforminthispaperisQSP一2surfaceMountingMachine．Basedontheoriginalequi

4、pmentandthedevelopedmasterprogram，themachinevisionsystembyimageprocessingisdeveloped．Thismachinevisionsystemincludescollection，transmissionandanalysis．Thespecificworkofthispaperfocusedon：1)designingthepositionsystemofmounthead；2)detectingandcorrectingtheangleoffsetofSMDco

5、mponent．ThepositionsystemofmountheadCalldeterminethelocationdeviationbythePCBboardandthestandardposition．Aftermanyexperiments，thisresearchcanbedividedintofivesteps：1)medianfilter；2)globalfixedthreshold；3)Robertsedgedetection；4)templatematching；5)coordinatetransformation．A

6、notherimportanttaskistodetectandcorrecttheangleoffsetofSMDcomponent．111issystemincludesfoursteps：1)medianfilter；2)adaptivethreshold；3)Robertsedgedetection；4)leastsquaresfitting．Atlast，theangleoffsetofSMDcomponentcanbeobtainedfromtheslopeofthelinear．’KeyWords：MachineVision

7、；SMM；PositionSystemofMountHead；AngleOffsetofSMDComponent；ImageProcessinglIWrittenby：DaweiYuSupervisedby：MaoqingZhang目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1SMT贴片机概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1．1贴片机发展概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1．2机器视觉技术的发展与应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一21．2本课题国内外研究现状⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3课题来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4课题的主要目的与内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第二章