PCB加工精度检测系统设计与实现

发布时间：2017-09-30 20:19

  本文关键词：PCB加工精度检测系统设计与实现

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【摘要】：随着电子行业的稳定发展,电子市场对印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的需求量逐渐增大,一款高精度的PCB加工精度检测设备对PCB生产商来说是必须的。与目前市场上常用的PCB加工精度检测设备相比,本文设计的PCB加工精度检测系统降低了对操作人员的要求且具有更好的经济适用性。本文设计了一套完整的PCB加工精度检测系统,该系统利用数字摄像机采集待测PCB板的图像,通过图像处理技术检测PCB板的钻孔精度。系统由硬件平台和相应的控制分析软件组成。系统的硬件平台由线扫描仪、照明设备和运动设备构成,主要功能是完成PCB加工精度检测系统的高质量图像采集。本文选择了线阵摄像机来完成图像的数据采集,与面阵摄像机相比,线阵摄像机采集图像大小可以随待测PCB板大小改变而改变,提高了系统的内存利用率。为保证图像的正确采集,线扫描仪图像采集速度与系统工作台的运动速度需要进行匹配,本文介绍了匹配过程和匹配参数的设定原理。系统软件不仅可以控制系统的硬件平台,还可以实现采集图像的数据处理和PCB钻孔精度分析。本文详细说明了系统算法设计流程,分析了目前在PCB加工精度系统中使用较多的图像处理算法,最终开发出一套适合当前环境的精度分析软件。本文重点介绍了摄像头定焦状态下基于图像处理的自动对焦算法、特征点较少的图像拼接算法及通孔识别和定位算法。文章最后对系统软件进行了测试,通过与市场上PCB精度检测设备对同一PCB板的检测数据作对比,说明了本文系统设计的合理性和可靠性。
【关键词】：自动对焦 图像拼接 圆的识别 图像定位
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;TN41
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 PCB加工精度检测系统的研究意义9-10
• 1.2 PCB加工精度检测系统的国内外研究现状及发展趋势10-11
• 1.3 本文的主要贡献和创新点11-12
• 1.4 论文章节安排12-13
• 第二章 PCB加工精度检测系统设计13-23
• 2.1 PCB加工精度检测系统概述13
• 2.2 PCB精度检测系统硬件平台搭建13-18
• 2.2.1 图像采集系统14-16
• 2.2.2 运动控制系统16-17
• 2.2.3 照明系统17-18
• 2.3 PCB精度检测系统软件设计18-22
• 2.3.1 软件开发环境简要介绍19
• 2.3.2 线扫描仪控制功能设计19-21
• 2.3.3 运动控制功能设计21
• 2.3.4 数据处理功能设计21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 图像采集算法设计23-39
• 3.1 PCB加工精度检测系统的自动对焦23-29
• 3.1.1 自动对焦原理介绍24-25
• 3.1.2 对焦方法介绍25-26
• 3.1.3 图像清晰度算法测试26-28
• 3.1.4 图像清晰度算法改进28-29
• 3.2 PCB加工精度检测系统图像扫描29-31
• 3.3 PCB加工精度检测系统的图像拼接31-37
• 3.3.1 系统图像拼接算法设计32-36
• 3.3.2 图像采集理论拼接法36-37
• 3.3.3 图像拼接总结37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 图像识别与定位算法设计39-58
• 4.1 图像预处理39-43
• 4.1.1 图像滤波39-40
• 4.1.2 图像二值化算法设计40-43
• 4.2 PCB加工精度检测系统圆的提取43-49
• 4.2.1 Hough变换圆检测法43-45
• 4.2.2 Freeman链表圆检测法45-47
• 4.2.3 轮廓提取圆的检测47-49
• 4.3 亚像素圆的检测49-51
• 4.3.1 数字相关法49-50
• 4.3.2 双线性插值法50
• 4.3.3 亚像素圆的算法总结50-51
• 4.4 图像定位51-57
• 4.4.1 图像四点定位法53-55
• 4.4.2 高精度图像定位55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 PCB加工精度检测系统测试58-67
• 5.1 系统软件开启阶段测试58-59
• 5.2 图像采集模块测试59-61
• 5.3 图像处理模块测试61-65
• 5.4 系统对焦功能测试65
• 5.5 本章小结65-67
• 第六章 总结67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-70
• 攻读硕士学位期间取得的成果70-71

【参考文献】

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本文编号：950198