PCB表面元件安裝缺陷檢測方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著器件封裝尺寸的減小和印刷電路板表面安裝元器件（貼片）安裝密度的增加，貼片安裝缺陷的檢查難度越來越高，人工目測穩(wěn)定性和可靠性都難以滿足生產和質量控制的需要，采用自動檢查設備實現(xiàn)自動檢測就越來越重要。自動光學自檢（AOI--automated optical inspection）可以快速、準確地實現(xiàn)對貼片安裝缺陷的自動檢測。AOI以機器視覺做為檢測技術，利用光學方式取得產品的表面狀態(tài)，并進行影像處理來檢出產品的瑕疵。 本論文的

2、研究內容來源于廣東工業(yè)大學自動化學院與肇慶某集團的合作項目，任務是研發(fā)一種實現(xiàn)PCB貼片安裝缺陷自動檢測的AOI檢測系統(tǒng)。缺陷檢測方法的研究是其中的重點，能不能將缺陷檢測出來，檢測效果如何取決于檢測方法的優(yōu)良。本文對AOI系統(tǒng)的檢測方法進行研究。論文研究成果主要有以下兩方面： （1）提出二值投影檢測方法對常見的阻容元件和集成芯片元件的安裝缺陷進行檢測。二值投影分析方法是對檢測圖像二值化后進行二值統(tǒng)計分析的檢測方法。對于貼片電阻電

3、容類型元件，利用二值投影梯度檢測電極兩端面位置，并計算距離變動、長度方向偏移、焊料數(shù)量、電極高度和表面白色面積上限六個參數(shù)進行缺陷判斷，可以有效檢測貼片電阻電容的缺件、焊料不足、偏移、側立和翻貼等缺陷。對于集成芯片類型元件，對引腳圖像沿引腳延伸方向進行二值投影，計算投影中的獨立塊數(shù)量，并和標準的引腳數(shù)量進行比較來判斷是否存在橋接缺陷；另外，運用二值投影梯度進行元件旋轉和偏移缺陷的檢測。 （2）圖像匹配可以檢測元件是否發(fā)生偏移和偏

4、轉及錯件和缺件缺陷，及應用于PCB板的精確定位。論文針對傳統(tǒng)相關系數(shù)匹配方法匹配時間太長及不能進行旋轉匹配的缺點，提出層疊二分互相關匹配方法；提出的方法通過將待匹配圖像和模板圖像多次縮小一半后進行粗匹配，再依次返回到縮小之前的圖像上進行小范圍的精匹配來減小匹配時間。為了進行圖像旋轉角度的匹配，采用旋轉搜索窗口的方式進行互相關值的計算，導出坐標變換公式。根據匹配過程的特點，優(yōu)化互相關值的計算，最大限度的縮小計算時間。用遞歸方法設計了層疊二