【摘 要】
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印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）是电子器件的支撑体和电气连接载体,直接影响着产品质量。随着现代家电、汽车、航空、国防等产业的快速发展,传统的人工PCB板缺陷检测方法已不能满足需求。本文进行了基于机器视觉的PCB板缺陷检测研究,实现了几种典型缺陷的检测,论文主要工作包括:（1）搭建了PCB缺陷检测平台。按照项目需求,进行了相机和镜头的选型,搭建了视觉检测硬件平台。设计
【基金项目】
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上海空间电源研究所的项目-基于机器视觉的 PCB 板检测技术及系统研究
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印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）是电子器件的支撑体和电气连接载体,直接影响着产品质量。随着现代家电、汽车、航空、国防等产业的快速发展,传统的人工PCB板缺陷检测方法已不能满足需求。本文进行了基于机器视觉的PCB板缺陷检测研究,实现了几种典型缺陷的检测,论文主要工作包括:（1）搭建了PCB缺陷检测平台。按照项目需求,进行了相机和镜头的选型,搭建了视觉检测硬件平台。设计了图像采集和处理软件,实现了PCB图像的预处理、校正定位、元器件ROI框生成和元器件缺陷检测等功能,建立了论文研究平台。（2）研究了图像预处理方法。分析了中值滤波、分段线性变换增强、最大类间方差阈值分割法和Canny算子等方法的基本原理,通过这些方法对获取的PCB板图像进行了去噪、增强、二值化以及边缘检测等处理,对比分析了处理效果。（3）研究了PCB板图像的校正和定位方法。针对PCB图像倾斜问题,采用区域矩方法进行PCB角度与偏移量检测,根据检测的角度和偏移量,采用仿射变换进行图像校正。对PCB板图像进行圆形轮廓检测,计算圆形轮廓的周长和面积,并进行特征筛选,确定PCB板定位圆区域,然后采用最小二乘法进行圆拟合,得到圆参数,实现PCB板定位圆的精准定位。（4）研究了PCB板缺陷检测方法。根据得到的定位圆信息和PCB元器件信息文件,获得PCB板元器件ROI区域图像,实现元器件定位。提取ROI中心区域平均灰度值,进行贴片电容漏焊检测;对ROI中心区域灰度值标准差进行相似度分析,实现贴片电阻漏焊检测;通过分割电阻表面字符进行字符识别,对于不是水平放置的贴片电阻,使用仿射变换进行图像旋转后,再对贴片电阻进行字符识别,实现贴片电阻的错焊检测;根据贴片电容中心区域的颜色特征H分量,实现贴片电容错焊检测;利用区域矩判断,实现贴片电容、电阻偏移检测。
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