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现代电子设备中PCB(印刷电路板)发挥着越来越重要的作用,是集成、安装各种电子元器件的载体,在各个领域得到了广泛的应用,所以提高PCB的质量成为电子产品制造厂商非常关注的问题。但是当前PCB 检测主要由人工目测完成,其实时性以及可操作性差,因此本文设计了一种基于计算机视觉的数字图像处理的检测方法,可以实现对PCB的无损检测。
本论文根据视觉检测理论,运用图像处理技术,建立了PCB 缺陷自动检测系统方案,设计了检测软件结构。该检测软件包含图像采集、预处理、图像配准、图像识别几大模块。
1. 在预处理模块中,为了增强图像特征,先运用灰度变换来增强图像对比度。同时由于存在噪声等因素,结合PCB 板的特点通过比较几种滤波方法的效果,选取效果最佳的去噪方法—中值滤波,最后将滤波后的图像进行形态学处理以获取高质量的PCB 图像。
2. 在图像配准模块中,针对PCB 板独有的特点—目标的轮廓清晰度不高、特征不明显等特点,采用了基于区域的匹配方法,即模版匹配法,为此运用最大互相关算法进行模版匹配。最大相关算法以参考图像作为模板在待匹配图像上进行遍历,找到互相关最大的位置,即为参考图像中与待匹配图像相对应的位置。然后在空间上实现两幅图像重叠,并对重叠部分进行异或处理,得到缺陷特征。
3. 在识别模块中分析了电路板的短路、断路、凸起、凹陷等几种主要缺陷,并对这几种缺陷的二值图像特征如欧拉数、二值图像面积进行分析比较,最后通过参考法设计相应算法,识别以上几种主要缺陷,并提示缺陷信息,以方便操作人员进行处理。试验结果表明,本文所采用的方法,识别率高、实时性以及可操作性强,能够较好的达到快速有效的检测目的。