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摘要：随着微电子产业的不断发展,电子元件都在向微型化、小型化发展,PCB板上的测试焊点也越来越密集,测试探针数量也在增加,采用传统的机械卡槽方式对PCB板进行定位变得越来越困难,对于焊点对准精度的要求也越来越高,为此,本文基于机器视觉技术设计了一套完整的探针自动定位测试系统来实现56根探针与PCB板上56焊点自动定位并测量PCB板电路性能,主要的研究工作包括：1.构建了探针自动定位测试系统硬件平台,包括运动控制系统、数据采集系统和视觉系统。运动控制平台x、y、z轴和旋转台的设计精度分别达到了4μm、5μm、4μm和0.08度；通过设计合理的照明方式、镜头以及CCD的固定搭建了视觉系统。2.对探针自动定位测试系统进行了软件开发,包括运动控制程序、图像采集程序、图像处理调用程序。采用LabVIEw语言编写运动控制程序包括回零运动、手动运动以及自动运动程序来实现三维运动平台的运动控制；采用Matlab编写图像采集程序实现了PCB焊点图像的采集。3.提出了新的图像处理算法来来完成定位坐标的求解。通过高斯滤波、自动阈值分割、开闭运算去除斑点状等干扰信息,实现了图像中目标特征矩形的提取；通过对中值滤波、均值滤波和高斯滤波的处理比较选取了高斯滤波最适合图像的滤波。通过矩形外围轮廓的提取、基于直线拟合的矩形拟合、标定坐标系来求解坐标信息。4.完成了探针自动定位测试系统的结果验证以及功能测试。设计实验并证明了三维平台横轴x轴(纵轴y轴)方向的平移对于纵坐标(横坐标)和角度的测试结果影响很小,得出x、y、旋转方向的测试精度分别达到了7.6μm、7μm和0.066度,并推导出了测试结果与电机转数之间的转换关系。通过对两块PCB板进行自动定位测试,证明系统能够完成探针与PCB板上焊点定位对准并测量PCB板上电路的电阻性能。总之,该系统能够的实现PCB板上多焊点与自制治具多探针的精确定位并测试PCB板各电路性能。图60幅,表14个,参考文献61篇。