随着工业化与信息化的发展,现代制造业对于产品AOI (Automatic Optical Inspection,自动光学检测)系统的需求与日俱增,其中对于大尺寸、高精度的产品检测,线阵扫描AOI系统的地位非常之重要。对FPD (Flat Panel Display,平板显示)、精密电子、半导体、玻璃、纺织、造纸等高科技制造业领域以及基础制造业领域,线阵扫描AOI已成为行业的核心及标准装备。近年来中国在工业现代化方面的飞速发展,产业调整升级势在必行,要实现“中国智造”,核心装备的自主化势在必行。然而,由于起步晚、底子薄,线阵扫描AOI的高端装备国产化水平远远不够,要缩短与国外领先者之间的差距,必须在关键技术方面开展深入、系统的研究工作。本文结合实际产品项目开发,从线阵扫描AOI的关键技术问题解决角度出发,对以下几个方面进行了分析与实验,积累了相应工程经验,为国产线阵扫描AOI装备的持续发展贡献应有的力量。1.系统构成及关键问题综合分析对线阵扫描AOI系统的各子系统构成进行了介绍,对各部分的关键工程问题进行了分析阐述。2.精密光机调校技术对单相机的线阵扫描AOI系统光机结构及参数模型进行了分析,对各个自由度参数的测量与调整进行了设计,对调校流程进行了分析设计,在“光电码盘AOI”系统中采取本方法实现了2.7μm光学分辨率的高精度采图：基于单相机系统的研究基础,对多相机系统的光机调校进行研发设计,采用较为简单的标定方法替代了国外的方法,实现了“家具板材孔位AOI”系统的像素级调校与系统检测精度。3.运动控制技术优化针对柔性介质线阵扫描系统出现的图像颜色错位与边缘锯齿问题进行分析研究,从运动控制方式等方面进行改进,得到了大幅改进的图像效果；针对刚性线扫描机构AOI系统,从闭环控制方式、速度曲线设计、误差分析等方面进行分析设计,对"LCD/TP(液晶/触摸屏)ITO(铟锡氧化物)AOI”系统实现了高精度图像采集和亚像素级的重复测量精度。4.图像采集质量提升在三线彩色CCD相机硬件设计上进行了研究,通过各通道分别校正存储的方式,满足了大幅宽扫描系统对校正效率及性能的高要求：对彩色线扫描AOI系统在白平衡及平场校正问题进行了分析研究,根据“PCB外观检查机”系统对成像校正的需要,提出了适合工程应用的图像校正方法,并应用于实际设备产品。5.大容量数据的加速处理对高分辨率、高处理速度要求的线阵扫描AOI系统的图像采集、存储系统进行研究,从系统设计、图像采集缓冲方法两方面进行了工程化设计,满足了实际工程应用需求；对多核CPU并行处理方法进行研究,从原理、实现方式方面进行探讨,并以Otsu算法为实验对象进行了多核并行处理实验,验证了多核加速的线性特性；对GPU加速并行处理优化进行了研究,对Ostu算法进行了并行加速实验,验证了共享显存方式对GPU加速的有效性以及GPU对并行处理加速的特性：对FPGA实验平台上对形态学开操作算法进行了设计,用于PCB二值化线路图像的处理实验,证明其在可并行实现的处理上的优越性能。通过上述五个方面的研究,解决了线阵扫描AOI工程实现上的若干重要问题,为AOI装备由理论到工程的转化实施提供了有力的参考与支持,为下一步结合行业应用需求、提升行业国产化装备水平积累了宝贵的经验。