基于機(jī)器視覺的PCB元器件在線檢測(cè).pdf

1、近年來電子制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，很多電子制造業(yè)公司在電路板的生產(chǎn)中，引進(jìn)了貼片機(jī)和插件機(jī)結(jié)合人工操作將元器件放置電路板焊盤上。在人工操作中由于工作疲勞可能會(huì)出現(xiàn)一些操作錯(cuò)誤，例如元器件誤插、漏插和極性插反等。目前在市面上針對(duì)在線檢測(cè)電路板的自動(dòng)光學(xué)設(shè)備都是基于焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)直插元器件的檢測(cè)精度低，易誤報(bào)。
　　本文研究基于機(jī)器視覺的PCB元器件在線檢測(cè)系統(tǒng)，首先在線采集PCB圖像，然后對(duì)PCB測(cè)試圖進(jìn)行處理和分析，最后顯示檢測(cè)結(jié)果。

2、系統(tǒng)由圖像在線采集拼接模塊，元器件檢測(cè)模塊，軟件界面模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成。下面是論文的主要工作內(nèi)容:
　　(1)圖像在線采集拼接模塊:對(duì)采集的在線PCB視頻畫面中設(shè)定一塊特征區(qū)域，并每隔一定幀數(shù)截取特征區(qū)域的圖像。該特征區(qū)域中PCB圖像光線均勻，元器件陰影遮擋面積小，可作為拼接。將拼接對(duì)象輸出到圖像拼接模塊中，通過圖像拼接算法處理得到一張亮度均勻、元器件高度差小的測(cè)試圖。在拼接算法中使用了搜索相似區(qū)域算法和基于灰度模板匹配修正誤

3、差的拼接方法。
　　(2)元器件檢測(cè)模塊:該部分由模板制作和缺陷檢測(cè)組成。在模板制作中導(dǎo)入PCB裝配文件生成ROI(region of interest，感興趣區(qū)域)，再進(jìn)行手動(dòng)調(diào)試一些特殊元器件的ROI。在電路板缺陷檢測(cè)中包括檢測(cè)元器件是否存在和含極性元器件是否插反。元器件存在性檢測(cè)通過彩色圖像分割和基于顏色特征的目標(biāo)匹配兩種算法檢測(cè)誤插件、未插件;元器件極性檢測(cè)則通過基于改進(jìn)的圖像增強(qiáng)方法的二極管檢測(cè)方法、基于圓擬合及閾值處理

4、的電解電容檢測(cè)方法和基于尺寸測(cè)量方法的插座檢測(cè)方法，分別對(duì)二極管、電解電容和插座的方向進(jìn)行檢測(cè)。
　　(3)軟件界面模塊:按實(shí)現(xiàn)功能分為6個(gè)界面，包括用戶登錄、電路板檢測(cè)、檢測(cè)結(jié)果查看、模板制作、在線采集拼接和數(shù)據(jù)記錄;采用Labview程序編寫而成，為不同權(quán)限的用戶提供了不同的顯示界面，避免無關(guān)人員對(duì)程序進(jìn)行操作和修改。
　　(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊:能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模板元器件數(shù)據(jù)、檢測(cè)元器件數(shù)據(jù)的保存和讀取。在對(duì)不同型號(hào)的電路板進(jìn)行