PCB自動(dòng)光學(xué)檢測的圖像檢測與處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)印刷電路板(PCB: Printed Circuit Board)的質(zhì)量提出了更高的要求，而研制高質(zhì)量的PCB離不開自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI：AutomaticOptical Inspection)，其中圖像檢測與處理是PCB AOI的重要基礎(chǔ)，臺(tái)灣、日本及歐美一些國家與地區(qū)在該領(lǐng)域的研究十分活躍，一些成果已得到了廣泛應(yīng)用，因此對(duì)PCB AOI的圖像檢測與處理進(jìn)行研究有重要意義。
　　 鑒于PCB AOI的圖

2、像檢測與處理的應(yīng)用前景及中國大陸在這個(gè)領(lǐng)域與國外先進(jìn)水平的較大差距，為了提高在這個(gè)領(lǐng)域的研究水平，我們對(duì)提取的PCB裸板圖像檢測與處理的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并將它們應(yīng)用于檢孔機(jī)及外觀檢查機(jī)的研制中。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新之處如下：
　　 1．在淡入淡出的自然縫合算法基礎(chǔ)上，提出了一種基于硬件的圖像自動(dòng)拼接算法，并得到了完整且大面積的PCB AOI的裸板圖像實(shí)驗(yàn)結(jié)果，裸板運(yùn)行速度達(dá)到了5m/min；為了使PCB AOI的圖像既能去

3、噪又獲得增強(qiáng)，提出了基于均值去噪與圖像增強(qiáng)的方差(Variance Based on Mean Denoising and Image Enhancement,簡稱VMDIE)濾波器，幾種濾波器的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明該濾波器的效果較好；提出了兩種PCB AOI的圖像增強(qiáng)算法。一種是去灰度冗余(Removal of Gray Redundance,簡稱RGR)與灰度變換(Gray Transform,簡稱GT)相結(jié)合法，用該法增強(qiáng)后的圖像對(duì)比度是

4、原始圖像的1.6073倍。另一種是RGR與基于傅里葉變換的巴特沃斯高通濾波(Butterworth High Pass Filter Based on Fourier Transform，簡稱BHPBFT)的圖像融合法，與幾種算法相比，該算法的實(shí)驗(yàn)效果較好。
　　 2．在Hough變換法及點(diǎn)Hough變換（Piont Hough Transform，簡稱PHT）法基礎(chǔ)上提出了一種檢測圓參量的改進(jìn)的PHT(Improved Pio

5、nt Hough Transform，簡稱IPHT)法，并將三種方法進(jìn)行了PCB AOI的圖像的單圓檢測實(shí)驗(yàn)對(duì)比，改進(jìn)方法的檢測精度較高，速度分別是前兩種方法的50.1979倍、1.6765倍；為了有效檢測PCB AOI的圓孔圖像同心圓圓心與邊緣，在Hough變換基礎(chǔ)上，利用同心圓幾何特點(diǎn)對(duì)PHT邊緣點(diǎn)的點(diǎn)組選取方法和搜索點(diǎn)組的圖像掃描方向進(jìn)行了改進(jìn)。對(duì)PCB AOI的定位圓孔圖像進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，該檢測方法的優(yōu)勢明顯。速度分別是X.Cao

6、法、S．Margarida法的3.3305倍、3.3431倍；針對(duì)隨機(jī)Hough變換(Randomized Hough Transform，簡稱RHT)與基于LSM的圓擬合(Circle Fitting Based on LeastSquare Method，簡稱CFBLSM)各自優(yōu)點(diǎn)，提出了結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)的圓檢測方法。將該方法應(yīng)用于包含模糊與噪聲的PCB AOI的顯微圖像缺陷圓孔檢測，盡可能真實(shí)地提取出了缺陷圓孔邊緣。
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7、．用同態(tài)濾波器增強(qiáng)光照不均蛻化的PCB AOI的圖像，結(jié)合最大類間方差法（Otsu法）優(yōu)點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的Otsu法。對(duì)光照不均蛻化的PCB AOI的圖像進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，改進(jìn)方法的效果較好。
　　 4．用兩種方法進(jìn)行了畸變圖像與校正圖像的空間坐標(biāo)變換，采用最小二乘法（Least Square Method，簡稱LSM）、多項(xiàng)式擬合、雙線性插值，由自適應(yīng)控制關(guān)系找到畸變圖像與校正圖像的控制點(diǎn)對(duì)的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)。并有效地校正了畸變的PC