基于背景連通域的印刷線路板缺陷定位及識(shí)別.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TP391.4學(xué)號(hào)：120081001016南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）基于背景連通域的印刷線路板缺陷基于背景連通域的印刷線路板缺陷定位及識(shí)別定位及識(shí)別碩士研究生：梅夢(mèng)麗導(dǎo)師：熊邦書(shū)教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)所在單位：信息工程學(xué)院答辯日期：201506授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要摘要印刷線路板是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)中最重要的元件之一，朝著高密度、微型化發(fā)

2、展，其制作過(guò)程中若未及時(shí)對(duì)缺陷定位識(shí)別，將導(dǎo)致整塊PCB報(bào)廢。因此，PCB的缺陷定位與識(shí)別方法研究對(duì)提高其制作質(zhì)量具有重要意義。本文對(duì)線路板標(biāo)準(zhǔn)圖像和待檢測(cè)圖像的配準(zhǔn)技術(shù)以及線路板缺陷的定位與識(shí)別技術(shù)展開(kāi)了深入的研究，主要研究工作和成果如下：(1)研究了Gerber文件生成線路板標(biāo)準(zhǔn)圖像及待測(cè)圖像的采集和預(yù)處理方法。首先采用設(shè)計(jì)繪制線路板的過(guò)程中產(chǎn)生Gerber文件并將其解析，生成線路板標(biāo)準(zhǔn)圖像；其次使用CCD相機(jī)采集線路板實(shí)物圖作為檢

3、測(cè)對(duì)象；然后采用快速中值濾波方法去除圖像采集時(shí)引入的高斯噪聲與椒鹽噪聲；最后對(duì)圖像進(jìn)行閾值分割，將線路板焊盤、線條等主要特征圖像與背景分離。(2)研究了線路板標(biāo)準(zhǔn)圖像與待測(cè)圖像配準(zhǔn)方法。方法首先通過(guò)解析Gerber文件獲取標(biāo)準(zhǔn)圖像特征點(diǎn)參數(shù)；其次根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像特征點(diǎn)參數(shù)計(jì)算出待測(cè)圖像特征點(diǎn)搜索范圍，并通過(guò)連通域法找出定位圓位置、通過(guò)Canny算子邊緣檢測(cè)獲得定位圓邊界點(diǎn)的坐標(biāo)，再使用最小二乘擬合辦法計(jì)算出精確的待測(cè)圖像特征點(diǎn)參數(shù)；最后通過(guò)

4、相似變換對(duì)待測(cè)圖像進(jìn)行角度和大小的校正，再將變換后的待測(cè)圖像按禁止布線框位置裁剪，完成標(biāo)準(zhǔn)圖像與待測(cè)圖像的精確配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能對(duì)線路板標(biāo)準(zhǔn)圖像與待測(cè)圖像做精度較高的配準(zhǔn)。(3)研究了基于背景連通域的線路板缺陷定位及識(shí)別方法。方法第一步對(duì)線路板缺陷進(jìn)行定位，首先，將實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)后的標(biāo)準(zhǔn)圖像與待測(cè)圖像進(jìn)行差影算法異或運(yùn)算，獲得缺陷初步定位圖；其次，使用形態(tài)濾波開(kāi)運(yùn)算濾除由于配準(zhǔn)細(xì)微誤差留下的重影，并設(shè)定閾值濾除初步定位圖中雜質(zhì)；最后

5、采用軸向包圍盒對(duì)缺陷圖像進(jìn)行標(biāo)記，完成缺陷定位。方法第二步對(duì)線路板缺陷進(jìn)行識(shí)別。首先，將所標(biāo)記出的缺陷一一編號(hào)，以利于識(shí)別過(guò)程中缺陷信息的對(duì)應(yīng)保存；其次，通過(guò)基于銅料檢測(cè)的方法將缺陷進(jìn)行一次分類，分為多銅缺陷與少銅缺陷；最后，使用基于背景連通域的辦法進(jìn)行缺陷識(shí)別，通過(guò)分別對(duì)每處缺陷區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)圖像和待測(cè)圖像的前景連通域及背景連通域數(shù)量進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路板常見(jiàn)缺陷類型的識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能對(duì)常見(jiàn)缺陷類型有效定位及識(shí)別。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞