基于機(jī)器視覺的探針自動(dòng)定位測(cè)試系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著微電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電子元件都在向微型化、小型化發(fā)展，PCB板上的測(cè)試焊點(diǎn)也越來越密集，測(cè)試探針數(shù)量也在增加，采用傳統(tǒng)的機(jī)械卡槽方式對(duì)PCB板進(jìn)行定位變得越來越困難，對(duì)于焊點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)精度的要求也越來越高，為此，本文基于機(jī)器視覺技術(shù)設(shè)計(jì)了一套完整的探針自動(dòng)定位測(cè)試系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)56根探針與PCB板上56焊點(diǎn)自動(dòng)定位并測(cè)量PCB板電路性能，主要的研究工作包括:
　　1.構(gòu)建了探針自動(dòng)定位測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和

2、視覺系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)x、y、z軸和旋轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)精度分別達(dá)到了4μm、5μm、4μm和0.08度;通過設(shè)計(jì)合理的照明方式、鏡頭以及CCD的固定搭建了視覺系統(tǒng)。
　　2.對(duì)探針自動(dòng)定位測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了軟件開發(fā)，包括運(yùn)動(dòng)控制程序、圖像采集程序、圖像處理調(diào)用程序。采用LabVIEW語言編寫運(yùn)動(dòng)控制程序包括回零運(yùn)動(dòng)、手動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及自動(dòng)運(yùn)動(dòng)程序來實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制;采用Matlab編寫圖像采集程序?qū)崿F(xiàn)了PCB焊點(diǎn)圖像的采集。
　　

3、3.提出了新的圖像處理算法來來完成定位坐標(biāo)的求解。通過高斯濾波、自動(dòng)閾值分割、開閉運(yùn)算去除斑點(diǎn)狀等干擾信息，實(shí)現(xiàn)了圖像中目標(biāo)特征矩形的提取;通過對(duì)中值濾波、均值濾波和高斯濾波的處理比較選取了高斯濾波最適合圖像的濾波。通過矩形外圍輪廓的提取、基于直線擬合的矩形擬合、標(biāo)定坐標(biāo)系來求解坐標(biāo)信息。
　　4.完成了探針自動(dòng)定位測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)果驗(yàn)證以及功能測(cè)試。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并證明了三維平臺(tái)橫軸x軸（縱軸y軸）方向的平移對(duì)于縱坐標(biāo)（橫坐標(biāo)）和角度的測(cè)