印制电路板作为各种底层硬件电路的基础,其产品的质量关系到整个硬件系统能否稳定运行,伴随PCB生产工艺的不断提高,PCB的颜色呈现多种多样,背景复杂度也越来越高,导致PCB缺陷检测难度也进一步增大。然而传统PCB表面缺陷检测方法存在检测效率低、误检率高、成本高、对硬件传感器依赖较大等问题。为了有效地解决上述问题,本文结合项目工程的实际需求,设计了一套PCB缺陷检测系统,为PCB表面缺陷检测提供有效的技术保障。本文缺陷检测均指PCB表面缺陷检测。本文的主要研究内容如下:针对PCB缺陷检测的实际需求,本文设计了一套PCB数字化成像采集系统。首先完成了系统的整体设计,对所使用的主要元器件进行了选型;其次结合功能需求完成了嵌入式系统的软硬件设计,主要包括电机、光源、通信以及信息采集等关键模块的电路及程序设计。针对现有PCB缺陷数据集少、背景颜色复杂多样、传统PCB缺陷检测效率低、误检率高等问题。本文结合数字化成像装置构建了PCB缺陷数据集,并进行了相应的数据集扩增,解决了缺陷数据集不足的问题。研究了图像预处理算法,突出走线以及边缘纹理信息。以YOLOv5作为基础缺陷检测模型,添加CBAM注意力机制,使网络聚焦于目标区域,减少背景干扰物的影响,改进了模型的损失函数提高模型边界框回归能力,修改模型的检测头,提高小目标检测能力。针对如何获取高清晰的PCB图像、处理PCB缺陷检测的结果以及后续管理的问题本文设计了印制电路板缺陷检测软件。首先结合嵌入式系统采集的信息配合相机完成PCB的数字化采集;其次利用图像预处理算法对图像的细节信息进行增强,为后续缺陷检测做准备;然后通过调用YOLOv5缺陷检测模型实现PCB缺陷检测;最后利用数据库将缺陷信息进行保存,并生成相应的质量检测报告。通过各项嵌入式的软硬件以及客户端软件的测试,证明了本文所设计的印制电路板缺陷检测系统功能完善、性能稳定,能够完成PCB缺陷检测需求,有效解决了传统PCB缺陷检测精度低,误检率高的问题。同时结合数据库功能,可以向PCB制作厂家有效反馈相关问题,进一步优化PCB生产制作流程,具有很好的实用价值和发展前景。