基于机器视觉的印刷电路板缺陷检测方法研究

发布时间：2024-04-20 00:57

　　电子产品微型化的发展趋势使得印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)的生产制造工艺日趋复杂,进而对产品的质量检测也提出更高要求。机器视觉检测技术以其速度快和非接触等优点给PCB批量化生产中的高效检测提供了可能。但现有与之相关的图像处理算法还很不完善,在具体应用中仍存在可靠性差、易受环境干扰、检测正确率不高等问题。同时,多数算法只能处理灰度图像,限制了PCB视觉检测技术优势的发挥。对此,本文从提高检测准确率及算法通用性和稳定性角度考虑,提出了专门针对PCB彩色图像的缺陷检测算法,从而实现对PCB生产缺陷的高效检测。在图像预处理方面,本文结合PCB彩色图像的自身特点,分析了RGB色彩模型对图像处理的局限性,选择在CIE L*a*b*色彩空间中对图像进行预处理;采用双边滤波算法对图像进行降噪,有效保护了图像边缘细节信息;通过对比三种方法的分割效果,选择使用K-均值聚类法对图像中的布线层和焊盘区域进行精确分割,以减少后续计算量。在缺陷特征提取方面,着重分析图像中边缘像素的梯度方向分布和局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)信息,从中发现了缺陷位...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1PCB图像同一区域内存在明显色差Fig.2-1ObviouscolordeviationexistsinthesameareaofPCBimage

确保缺陷检测算法的输入为高质量稳定图像，对于提高检测正确率有受环境变化及硬件水平等因素制约，采集的原始PCB彩色图像中不在噪声干扰及大量的信息冗余，由于噪声会严重干扰缺陷检测算法的稳息冗余会降低运算效率，因此需要对原始图像进行一系列预处理操作的预处理操作具体包含色彩空间的选择....

图2-3RGB色彩空间Fig.2-3RGBcolorspace

图2-3RGB色彩空间Fig.2-3RGBcolorspace采用三基色表示色彩，物理意义很清楚，结构决定了，人眼对色差不太敏感，但对有亮度的概念，使得它不太符合人眼的视匀色彩空间理论，均匀色彩空间是指该空人眼视觉系统的刺激成正比，这意味着人间中的分布不具有各向同性....

图2-4CIEL*a*b*色彩空间

(a)对色坐标系统(b)CIEL*a*b*色彩空间的范围图2-4CIEL*a*b*色彩空间Fig.2-4CIEL*a*b*colorspaceCIEL*a*b*色彩空间满足均匀色彩空间理论，可以直接借助该空间内的对不同颜色进行比较分析，方便色差的度量，例....

图2-5PCB图像像素在CIEL*a*b*空间的分布

图2-5PCB图像像素在CIEL*a*b*空间的分布Fig.2-5PixeldistributionofPCBimageinCIEL*a*b*colorspac波降噪光变化、图像传感器特性、图像采集系统安装精度以及始图像中存在噪声干扰。并且，除一般....

本文编号：3958636