基于机器视觉的PCB裸板质量检测系统研究

发布时间：2020-12-29 22:58

　　印刷电路板(PCB)是现代信息产业的基础,其质量直接影响到许多电子产品和设备的质量和成本。本文聚焦PCB裸板存在的定位孔的缺失和偏移两类缺陷、线路图的短路、断路、毛刺、缺损和空洞五类缺陷和焊点质量的焊锡少量和过量两类缺陷,设计了一种适用于中小企业生产线的高效、高精度、低成本的基于机器视觉的PCB裸板质量检测系统,实现了对PCB裸板的在线质量检测。达到尽早识别缺陷,提高产品质量和降低成本的效果。首先通过搭建视觉平台来获取高质量图像,在获取PCB裸板高质量图像的基础上,对PCB裸板图像进行预处理。通过中值滤波来去除PCB裸板图像中的噪声,然后采用灰度变换法来增强线路图和焊点等重要信息,最后利用图像的全局阈值分割使PCB裸板的线路图和焊点能够与背景板很好的分离开来,分别获得线路图和焊点图像。其次,针对PCB裸板的三类质量缺陷的检测与识别算法分别进行研究。1)对于PCB裸板上用于焊接过程中的线路板定位的定位孔,其质量直接影响PCB板进行精确的自动贴片或自动插件。本文提出一种改进的随机Hough变换圆形检测算法用来实时、高效的检测PCB裸板定位孔,并提取定位孔的个数和其圆心、半径相关参数以此来判... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

检测技术的发展历程

最终实现对PCB板生产线的自动光学检测。以色列公司研发的设备主要针对PCB裸板的检测，美国安捷伦公司占据着成品板检测设备的市场。以色列的Orbotech是最早获得成效的公司，其生产的AOI检测设备如图1.2所示。而在英国、日本和美国，DiagnoSYS、OMRON和Teradyne等公司也经过不断研究测试，最终生产出各自具有代表性的AOI设备[32]，其可实现PCB板的自动检测。由于国外的研究起步早，所以各公司所研究的 AOI 设备的功能十分齐全且检测效果良好。不仅可以对裸板进行质量检测，还可以对焊接板和实装板进行电子元件的安装质量检测和焊接质量检测。但也正因如此，这些设备的价格的定价一般在 10-40 万美元，对于某些有特定检测要求的活着其检测技术包含有好几种的AOI 设备甚至定价 100 万美元。这远远超过国内大部分 PCB 板生产企业的成本预算。1.3.2 国内研究现状在 90 年代初中期

第2章 PCB 裸板质量检测系统的总体方案本章主要对 PCB 裸板质量检测系统的硬件和软件部分进行设计，然后根据系统的检测要求，对各个系统的硬件进行确定。并根据 PCB 裸板质量检测中存在的定位孔质量缺陷、线路图缺陷、焊点质量缺陷进行算法的设计。2.1 PCB 裸板质量检测系统的组成本课题所研究的基于机器视觉的PCB裸板质量检测系统主要是在PC平台上，结合硬件系统由光源和图像采集这两部分组成。系统结构图如图 2.1 所示，其系统实物图如图 2.2 所示。


本文编号：2946490