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PCB板元器件检测系统的研究

作　者: 杜颜颜
导　师: 杨帆
学　校: 河北工业大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 印刷电路板缺陷检测边缘检测 PCB裸板电子元器件
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
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内容摘要

随着科技的发展,印刷电路板(PCB)上集成的电子元器件越来越多,一旦发现一点质量问题,整个产品就成为了废品,给厂家带来巨大的经济损失,因此需要对印刷电路板进行实时检测,但是人工检测因容易漏检、效率低下等原因已不能满足生产的需要,而PCB在线自动检测系统可以解决这些问题。本文主要研究了数字图像处理技术在印刷电路板缺陷在线自动检测系统中的应用,并进行了软件设计。整个检测系统结构主要包括PCB图像预处理、图像定位、PCB裸板检测和电子元器件检测四部分。(1)研究了PCB图像的颜色空间转换、图像增强、去噪及边缘检测技术,并针对边缘检测技术,提出一种改进Canny的彩色边缘技术,该算法边缘定位精确,提取边缘信息丰富。(2)电路板检测对图像位置的精确度要求较高,而采集得到的图像存在偏移,因此本文采用图像配准的方法实现图像的定位。(3)针对PCB裸板存在的短路、断路、凹陷和凸起等缺陷,采用欧拉数和区域面积检测的方法进行识别,结果表明该检测算法是可靠的。(4)对电子元器件的各器件缺陷进行识别算法分析。其中,卧式电阻和电容主要通过检测HSI空间H分量颜色图进行识别,贴片电阻采用垂直投影的方法进行检测,芯片极性圆通过Hough变换来检测,并通过实验检测算法的可靠性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  §1-1 课题研究的背景  9-10
  §1-2 PCB 检测技术的国内外研究现状  10-11
  §1-3 本文的研究内容及章节安排  11
  §1-4 本章小结  11-12
第二章 PCB 检测系统硬件构成  12-15
  §2-1 硬件系统构成  12
  §2-2 硬件构成  12-14
    2-2-1 光源  12-13
    2-2-2 CCD 摄像机  13
    2-2-3 图像采集卡  13-14
  §2-3 本章小结  14-15
第三章 PCB 图像预处理  15-22
  §3-1 PCB 图像空间转换及程序设计  15-16
  §3-2 PCB 图像增强及结果对比  16-17
  §3-3 PCB 彩色图像滤波算法及实验  17-19
    3-3-1 灰度图像滤波方法分析  17-18
    3-3-2 一种PCB 彩色图像中值滤波器及实验  18-19
  §3-4 PCB 图像的彩色边缘检测算法及实验  19-21
  §3-5 本章小结  21-22
第四章 PCB 识别与检测  22-34
  §4-1 PCB 图像的定位及算法实现  22-24
  §4-2 PCB 裸板的缺陷检测识别及实验  24-26
  §4-3 电子元器件的缺陷检测  26-33
    4-3-1 基于颜色信息的电容与卧式电阻的缺陷检测及实验  27-28
    4-3-2 基于字符识别的贴片电阻的缺陷检测及实验  28-30
    4-3-3 基于Hough 变换的芯片极性检测及实验  30-33
  §4-4 本章小结  33-34
第五章 PCB 缺陷检测系统的用户界面设计  34-41
  §5-1 MATLAB 图形用户界面设计介绍  34-35
  §5-2 系统主界面设计  35-37
  §5-3 子模块设计  37-40
    5-3-1 裸板检测界面设计及检测结果  37-38
    5-3-2 电子元器件检测界面设计及检测结果  38-40
  §5-4 本章小结  40-41
第六章结论  41-42
参考文献  42-45
致谢  45-46
攻读学位期间取得的相关学术科研成果  46

PCB板元器件检测系统的研究

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