基于机器视觉的PCB焊点缺陷检测研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangwansheng123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电子工业的迅速发展,电子产品已经十分普及,其印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)焊点质量直接影响电子产品的质量。为了提高电子产品的合格率,对其PCB板焊点进行缺陷检测也变得十分重要。为了提高检测准确率和检测效率,利用机器视觉实现自动检测,具有重要的理论研究和实际应用价值。本文基于机器视觉的焊点缺陷检测研究开展工作,检测的焊点类型为:多锡、少锡、焊锡合适和漏焊。通过搭建机器视觉系统,设计焊点缺陷检测总体方案,利用图像处理,详细研究了多曝光图像融合方法和PCB焊点缺陷的检测分类方法,论文主要工作如下:(1)机器视觉系统的整体设计。首先确定焊点类型的评估标准,设计焊点缺陷检测系统的总体方案。针对本文实验对象银行收纳所用的平板电路板,通过分析其形状和尺寸大小,对工业相机和光学镜头进行选型。然后分析了四种照明方式的特点和其适用场合,选择合适的光源,设计较好的照明方式。最后对运动控制系统中的运动控制器、步进电机以及电机驱动器进行选型,完成PCB焊点检测机器视觉系统的整体设计。(2)对多曝光图像融合方法进行研究。在图像采集过程中,针对其曝光不均匀的现象,提出基于细节保留的多曝光图像融合算法,对焊点图像进行融合。与常用的5种图像融合算法进行比较,通过主观方面和客观方面:信息熵和平均结构相似度两种图像融合质量评价指标,进行分析。结果表明,提出的方法能较好地保留原图像的细节信息。(3)对融合后的图像进行预处理与特征提取。图像预处理为对图像进行去噪、增强、阈值分割、形态学处理以及边缘轮廓提取。提出相关预处理方法,与多种常用方法进行对比,其处理效果较好。然后提取焊点图像的形状特征、纹理特征以及方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征参数,以进行后续的图像检测分类。(4)对PCB焊点缺陷检测分类方法进行研究。提出基于多特征的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)多分类算法,首先对提取到的形状特征和纹理特征,比较不同核函数效果,采用最优核函数进行SVM分类,对PCB焊点的多锡、少锡、焊锡合适以及漏焊四种类型进行检测分类。针对误检的焊点,再利用基于HOG特征的SVM多分类算法对其进行二次检测分类,得到最终分类准确率。与常用的焊点缺陷检测分类算法进行比较,实验结果表明,本文提出的算法相比于其他分类方法,有更高的检测准确率,检测分类效果较好。(5)对PCB焊点缺陷检测系统进行软件设计。首先阐述了本系统软件的开发环境和实现功能,然后对系统软件进行整体设计以及说明本系统软件的操作步骤,最后进行分块测试。主要是对多曝光图像融合、图像预处理、图像分割、特征提取和PCB焊点缺陷检测分类等模块进行系统测试并分析实验结果。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
近年来,随着政治、经济、社会的不断发展,影响国家安全、环境安全、公共安全的不稳定因素日益增多,作为有效的监控手段,网络摄像机IPC使用越来越广泛,已在城市安防、公共交通管理、银行金融、教育系统等多方面发挥了不可替代的作用。目前,许多城市和大型安防单位都设有独立的IPC视频监控指挥系统,其核心在于构建稳定、可靠的IPC接入平台对其海量视频进行有效管理;另一方面,随着大数据处理、人工智能技术的发展与成
尺寸链生成技术是计算机辅助公差设计中的关键技术。本文针对目前尺寸链自动生成技术准确度较低的问题,研究了基于层次分析法的装配尺寸链自动生成技术。主要研究内容如下:提出基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的权值分配规则。依据AHP的步骤,以尺寸及公差约束B1,过盈配合B2与间隙或过渡配合B3作为评价因子,以尺寸链通路C1,C2,…,Cn为指标,建立面向尺寸链通
近年来,旋翼式无人机的发展非常迅速,目前已上线了较多具备代表性的无人机产品,但是其中的稳定以及可靠性等依旧有着显著的问题,这也成为了后续性能优化方面所存在的关键性问题。基于此,本文对于四旋翼无人机的姿态控制进行分析。重点问题为下述三点:(1)基于对运动原理与建模理论的描述,分别对于基于LQR算法、基于滑模控制的四旋翼无人机控制进行分析。对二次调节LQR的基础算法开展分析,依靠简化相关模型获得基础的
抑制氢脆失效和提高氢渗透性能是目前国内外氢分离合金膜研究中的焦点问题。本课题对基于Nb基固溶体氢分离合金膜的元素掺杂和合金化改性的研究,具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要对课题中Nb基固溶体合金添加不同量和不同种类的合金元素后在晶体结构、氢化热力学性能、氢扩散动力学性能和力学性能的变化进行了研究,并对合金膜的氢渗透性能和抗氢脆性能进行了分析。主要工作有:(1)采用电弧熔炼法制备Nb100
近年来,随着IC产业的不断发展,对其封装设备的需求也不断增加,引线键合机作为IC封装的核心设备之一,主要由机械模块、电路模块以及图像处理模块等组成。其中,微芯片焊点的快速识别和精确定位是图像处理模块的核心,是整个引线键合机焊线工艺中极为重要的一环,也是其生产效率和焊线质量的重要保障。目前引线键合机主要基于传统的图像处理算法(模板匹配)来识别和定位微芯片焊点,该方法存在识别速度慢且无法适应多样性环境