贴片机是表面贴装技术(SMT)生产线的核心设备。提高贴片机的贴装效率是提高SMT系统生产效率的关键,而贴片机的贴装效率主要由贴装过程中贴片元件定位检测的速度决定,因此有必要提高贴片元件的检测速度。在实际贴装的过程中,待贴装元器件有有无管脚、伸出管脚的形式以及管脚形状等的不同,因此对各种元器件的定位与纠偏的算法会不相同。所以本课题的研究目的是通过对多种元器件的定位识别检测进行研究,提高贴片元件的定位检测的速度,增加贴片机的可贴元器件的范围,从而增加贴片机的生产效益。本课题在实验室自主研制的LED专用双旋转头拱式贴片机的基础上进行改进,将其改造为一台能够贴装多种元件的多功能型贴片机。主要完成了以下工作:(1)通过对贴片机视觉系统组成和市场上高速贴片机性能的分析,制定了本课题所研究的贴片机的性能指标,并根据所制定的性能指标,对贴片机视觉系统组成的硬件进行选型,搭建了本课题研究所需要的视觉系统;(2)通过分析图像滤波、图像分割、图像边缘检测等图像预处理的过程,并结合贴片元件的特点和实际贴装的工作环境,选用了适合贴片元件图像预处理的方法;(3)分析常用贴片元件的形状和引脚特性、贴片元件的校正原理,并结合OpenCV的图像处理等视觉库,提出了片状元件(Chip)、翼型引脚元件(SOP)、球形引脚元件(BGA)三种元件基于机器视觉检测的改进校正算法实现对元件进行中心位置偏移量和角度偏移量的检测,扩大了贴片机可贴元件的范围。Chip元件的校正算法是基于最大内接矩形的方法,找到元件图像轮廓的最大内接矩形,计算出最大内接矩形的偏转角度和中心位置的偏移量作为元件的偏移量进行纠偏。SOP元件和BGA元件的校正算法是基于中心距的方法,计算出元件引脚轮廓的中心,用改进的最小二乘法将引脚中心进行直线拟合,根据拟合出的直线求出元件的偏转角度和中心位置的偏移量。理论分析和实验测试表明,本文所提出的基于机器视觉的改进元件校正算法满足高速贴片机的精度要求,并通过与已有算法进行耗时测试的对比,得出本文所提出的纠偏算法在速度上有所提高,具有一定的实际应用价值。