印刷线路板是现代电子信息产业中最重要的元件之一,朝着高密度、微型化发展,其制作过程中若未及时对缺陷定位识别,将导致整块PCB报废。因此,PCB的缺陷定位与识别方法研究对提高其制作质量具有重要意义。本文对线路板标准图像和待检测图像的配准技术以及线路板缺陷的定位与识别技术展开了深入的研究,主要研究工作和成果如下:(1)研究了Gerber文件生成线路板标准图像及待测图像的采集和预处理方法。首先采用设计绘制线路板的过程中产生Gerber文件并将其解析,生成线路板标准图像;其次使用CCD相机采集线路板实物图作为检测对象;然后采用快速中值滤波方法去除图像采集时引入的高斯噪声与椒盐噪声;最后对图像进行阈值分割,将线路板焊盘、线条等主要特征图像与背景分离。(2)研究了线路板标准图像与待测图像配准方法。方法首先通过解析Gerber文件获取标准图像特征点参数;其次根据标准图像特征点参数计算出待测图像特征点搜索范围,并通过连通域法找出定位圆位置、通过Canny算子边缘检测获得定位圆边界点的坐标,再使用最小二乘拟合办法计算出精确的待测图像特征点参数;最后通过相似变换对待测图像进行角度和大小的校正,再将变换后的待测图像按禁止布线框位置裁剪,完成标准图像与待测图像的精确配准。实验结果表明,该方法能对线路板标准图像与待测图像做精度较高的配准。(3)研究了基于背景连通域的线路板缺陷定位及识别方法。方法第一步对线路板缺陷进行定位,首先,将实现配准后的标准图像与待测图像进行差影算法异或运算,获得缺陷初步定位图;其次,使用形态滤波开运算滤除由于配准细微误差留下的重影,并设定阈值滤除初步定位图中杂质;最后采用轴向包围盒对缺陷图像进行标记,完成缺陷定位。方法第二步对线路板缺陷进行识别。首先,将所标记出的缺陷一一编号,以利于识别过程中缺陷信息的对应保存;其次,通过基于铜料检测的方法将缺陷进行一次分类,分为多铜缺陷与少铜缺陷;最后,使用基于背景连通域的办法进行缺陷识别,通过分别对每处缺陷区域标准图像和待测图像的前景连通域及背景连通域数量进行比较,实现对线路板常见缺陷类型的识别。实验结果表明,该方法能对常见缺陷类型有效定位及识别。