基于图像传感器的电子元件外形缺陷检测系统.pdf

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1、2011矩仪表技术与传感器2011第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6基于图像传感器的电子元件外形缺陷检测系统魏泽鼎，李志阔(河北科技大学机械电子工程学院，河北石家庄050018)摘要：针对目前人工检测电子元件外形缺陷的不足，研究了图像处理技术，并以晶振为例，设计了基于图像传感器的电子元件外形检测系统。首先对电子元件准确定位，由CMOS图像传感器采集元件外形的图像信息，并采用全局阈值分割法，用硬件完成图像的二值化处理。单片机将得到的二值化数据逐行扫描，并进行分析与比较，以判断该元件是否存在缺陷。实验

2、表明该方法的检测精度可达到±0．039mm，满足测量的需求，可解决人工检测的不足。关键词：晶振；缺陷检测；CMOS图像传感器；单片机中图分类号：TP274．5文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)06—0052—02ResearchonDefectInspectionSystemofElectronicComponentsShapeBasedonImageSensorWEIZe—cling，LIZhi—kuo(CollegeofElectricandMechanicalEngineering，HebeiUnivers

3、ityofScienceandTechnology，Shijiazhuang050018，China)Abstract：AdefectinspectionsystemofelectroniccomponentsshapebasedonimagesensorWasdesignedfortheshortcomingsofmanualinspection，andtheoscillatorwasusedasanexample．TheelectroniccomponentWaspositionedaccuratly，itsimageinfor

4、-marionwascollectedbyCMOSimagesensor．Theimagewasbinarizationprocessedbyhardwareinthresholdsegmentationmathod．MCUscannedthebinarydata，thenanalyzedandcomparedthedatatodeterminewhetherthecomponentwasdefective．Theexperi—mentresultsshowthatthedetectionaccuracyofthismethodis

5、upto-i-0．039mm．Itcanmeetthemeasurementrequirementandsolvethesho~ageofmanualinspection．Keywords：oscillator；defectinspection；CMOSimagesensor；MCU0引言振经上料装置沿料道自动滑到检测平台上，当光电传感器检测电子元件的外形缺陷对其品质影响至关重要，以晶振为到晶振到位时，电磁线圈失电，弹簧片推动定位块右移，将晶振例，晶振在生产过程中造成的外形缺陷主要有：晶振外形与封压在料道的右壁上，实现晶振的准确定位

6、。随后，由图像传装尺寸不符；外壳上出现凹坑、氧化、生锈、镀层脱落、有污物；感器对晶振进行图像信息采集。引脚弯曲、变形等。目前，元件的外形缺陷检测以人工检测为系统采用2个图像传感器同时进行检测。图像传感器1主，该方式速度慢、错误率高、劳动强度大，并且具有一定的主检测晶振的上表面缺陷，图像传感器2检测晶振的引脚形状。观性，无法满足现代工业生产的需要J。图像传感器可以实现可实现对晶振一次定位，全面检测的目的。非接触精确测量，并且经过近几年的发展技术逐渐成熟，在制造业中的应用也越来越广泛“J。该研究基于图像处理技术，以晶振外形缺陷检测为例，

7、设计了基于CMOS图像传感器的晶振外形缺陷检测系统，主要论述了图像信息的采集方法和二值化数据的处理方法。针对传统的图像二值化算法：平均灰度法，类间方差法，双峰法等，文中采用全局阈值分割法，并用硬件对图像进行二值化处理，虽误差增大，但满足测量精度要求，降低了数据处理量，提高了数据处理速度，可以以单片机为平台完成数据处理与控制。21总体结构设计该系统的总体结构如图1所示。弹簧片上端固定着经精密加工的定位块，定位块的右边曲线轮廓同晶振外形轮廓相图1晶振定位机械装置同。工作时电磁线圈首先得电，使弹簧片带动定位块左移。晶2图像采集系统2．1图

8、像采集方法收稿日期：2010—10—12收修改稿日期：2011—03—10对晶振定位后，在均匀光源的照射下，经光学透镜使晶振第6期魏泽鼎：基于图像传感器的电子元件外形缺陷检测系统53的图像信息清晰地成像在CMOS图像传感器的光敏区域。