基于图像处理的印制电路板缺陷检测的研究

论文摘要

印制电路板是为当今电子产品提供电气连接的关键互连组件,品质优良的印制电路板是电子产品具备稳定性能的基本前提,因此,针对印制电路板的缺陷检测是生产过程中必不可少的重要环节,而传统的人工检测在大批量的生产中暴露出了速度慢、误判率高、漏检率高等缺陷,因此,在速度、精度与成本等方面极具优势的自动光学检测技术正逐步替代人工检测技术而成为缺陷检测的主要方式。本论文对自动光学检测技术在印制电路板缺陷检测中的应用进行了探讨。基于图像处理技术和机器视觉理论,本论文建立了基于图像处理的印制电路板缺陷检测的系统方案,研究了系统各环节的算法,进行了软件的结构设计并使用Visual C++编译环境对其进行了编程实现。缺陷检测系统主要由照明设备、图像获取设备以及图像处理系统组成,图像处理系统则主要由图像处理和缺陷检出环节构成。图像处理环节借由图像预处理、图像配准、图像分割和图像对比等算法,精确定位缺陷,突出缺陷图像细节;在缺陷检出环节中,通过对多种缺陷的图像特征的分析,结合检测系统的三种不同设计思路,建立了针对特定缺陷进行判断检出的对应方案。实验证明,文中所介绍的方案具备多种类型缺陷的判别能力,同时能够对缺陷进行精确的定位,并对部分涉及尺寸的缺陷具有尺寸检测的能力。实现了非接触式和传统人工检测所无法达到的高精度检测目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 印制电路板简介
• 1.2 印制电路板缺陷检测的重要性
• 1.3 印制电路板缺陷检测的发展现状
• 1.4 主要研究内容
• 2 系统总体方案设计
• 2.1 印制电路光板缺陷概述
• 2.2 系统结构组成
• 2.3 本章小结
• 3 印制电路板图像处理
• 3.1 图像采集
• 3.2 图像预处理
• 3.3 图像配准
• 3.4 图像分割
• 3.5 形态学去噪
• 3.6 图像对比
• 3.7 图像细化
• 3.8 印制电路板缺陷检测
• 3.9 本章小结
• 4 缺陷检测系统的软件设计
• 4.1 Visual C++开发工具
• 4.2 图像采集程序设计
• 4.3 中值滤波程序设计
• 4.4 灰度均衡程序设计
• 4.5 拉普拉斯锐化程序设计
• 4.6 惯序相似性检测程序设计
• 4.7 图像分割程序设计
• 4.8 形态学去噪程序设计
• 4.9 图像对比程序设计
• 4.10 细化算法程序设计
• 4.11 缺陷判断程序设计
• 4.12 本章小结
• 5 实验与分析
• 5.1 参考法缺陷检测实验
• 5.2 规则检验法实验
• 5.3 混合法实验
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献