印刷电路板(PCB)组件装配向高密度、高产出和零缺陷方向发展,对元件焊接质量的检测提出了更高要求,传统的人工目检已经难以满足SMT生产线的需求。自动光学检查(AOI)设备在PCB装配质量检测中广泛应用,成为SMT生产线的核心设备之一。目前,我国AOI设备主要依赖进口,价格高昂,因此研制具有自主知识产权的AOI设备具有很好的社会效益和经济效益。 本文开发了基于ADO.NET技术的AOI软件系统。AOI软件系统由数据库和主体程序两部分组成。采用ADO.NET技术的断开模式访问数据库,实现主体程序与数据库的脱离,大大提高了程序的效率、可升级性和灵活性。主体程序采用模块化的思想,分为编辑、检测以及服务模块。 本文对AOI的光学系统进行了改进,提出了适合PCB特点的图像预处理算法以及元件的快速识别定位算法,为元件的检测打下基础。先通过3CCD彩色相机,红、绿、蓝三色LED环形结构光源获取图像。采用三种照射角度结构光源代替半球形结构光源,使PCB三维形状信息更好的体现在二维图像上。 然后通过图像预处理,包括脱白、滤波、二值化等,将图像的颜色特征稳定而有效的提取出来。 最后,采用Mark标识对整个PCB的元件进行位置补偿,并在此基础上,每个元件在其范围窗内,通过快速面积匹配,实现元件的精确定位。 本文依据可配置识别方法,提出了元件以及焊点的检测算法。根据元件的配置与结构进行编码,确定器件各个部分以及器件与电路板之间的空间关系；在此基础上,加入窗口以及区域的形态特征,包括面积、形状以及重心等；将空间位置关系、区域形态特征按照一定的逻辑关系组合起来,配合定性测量,实现对元件的检测。焊点检测是AOI检测的难点。同样根据可配置识别的方法,划分区域,提取区域特征,通过逻辑关系组合,配合定性测量实现对焊点质量的全面检测。 最后,本文采用三层BP神经网络实现定性测量阀值的自动调整。试验结果表明该算法稳定而有效。