基于机器视觉的异形元件插装定位技术研究

发布时间：2020-06-17 07:35

【摘要】：随着社会的高速发展,电子设备更新换代速度日益加快,异形元件的传统手工插装速度并不能满足社会需求,针对异形元件插装作业迫切的需要转变方式,解放劳动力。本文将针对异形元件插装过程中的视觉定位系统展开研究。主要内容概括如下:首先在深入研究表面贴装以及机器视觉技术的基础上,确定本文所研究的视觉定位系统技术指标。依据技术指标以及现实需求,对异形元件视觉定位系统结构进行设计,同时对相关硬件进行合理选型以及对系统固定与移动相机进行标定,最终确定本文异形元件插装定位系统的总体方案设计。其次针对系统相机采集的基准点图像进行图像预处理并提取边缘轮廓信息,通过具体处理结果选择适合本系统的图像处理算法,基准点是基于PCA与分段RHT算法并结合最小二乘法拟合圆的方式提取圆点坐标信息。基于异形元件的边缘轮廓方向梯度直方图特征信息构建训练数据并结合SVM训练分类模型识别元件类型,同时使用棋盘格标定方法确定图像深度信息,进而获得异形元件标志点坐标。依据所获坐标信息对PCB板基准点的定位,以及异形元件位置姿态纠偏算法进行深入研究,进一步确定待插装异形元件具体插孔位置信息,保证插装任务的完成。在进行异形元件纠偏过程中采用数学向量法来解决位置姿态纠偏问题。最后基于VS2012开发平台下利用C++编程语言进行本文异形元件插装视觉定位系统软件开发工作,对本视觉定位系统PCB板上基准点的定位、异形元件的位置纠偏算法进行实验分析确定视觉系统是否满足其技术指标。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TN41
【图文】：

机器视觉检测,机器视觉技术

[9]，在过去的 40 年中机器视觉技术已经被广泛的应用于各个领域。机器视觉系统典型结构如图1-1所示，在该结构中主要包括待检测的目标物体、照明系统、光学成像系统、图像采集系统及计算机操作处理模块[10]。图 1-1 传统的机器视觉检测系统Fig.1-1 Traditional Machine Vision Inspection System当前在发达国家中机器视觉技术主要应用于电路板印刷或者电子元件贴片等高科技生产过程中，但是我国对机器视觉方面并没有较深的研究，因此相关的技术成果不多[11]。国内的大多数研究机构开始重视对机器视觉技术的研

贴片机,型号

a）全自动高速视觉贴片机 T8 b）全自动多功能贴片机图 1-2 不同型号贴片机Fig. 1-2 Different models of mounters自动插装[17]。实际上，简单的作业主要用手工方式进行，小用半自动化方式进行加工。插装在技术上大体上可分为卧插式别。车载音响、家用的空调、电视机等元件的组装大部分主要机来完成工作[18]。对于尺寸形状较小的电子元件主要采用立。前市场上的产品主要由国外松下环球等厂家生产，并占据大部。经过近几十年社会发展，各企业为了提高产品生产效率，逐技术。国内的一些公司已经陆续研发出各类设备，其中控制部展，主要体现在从晶体管发展到微处理器阶段[19]。广东省东莞司是国内生产自动插件设备公司，它将机器视觉技术与计算机合，大力的促进我国的插件机技术发展[20]。形元件插件机方面的研究现状

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