贴片机视觉检测是贴片机系统中的关键部位,而其中关键技术:贴件的位姿估计、PCB基准点定位,具有研究意义大、挑战性高等特点。由于异形贴件具有种类多、尺寸外形差别大等非标准特点,传统方法对异形贴件进行视觉检测时通常需要针对每一种异形件设计相配套的算法。此外,随着PCB向着小型化、高集成度的方向发展,贴片机对PCB基准点检测的精度与速度需求也提出了更高的要求,现有算法的精度与速度也有改善的空间。因此,本文深入调研贴片机的功能需求与国内外研究现状,分析自动贴片机视觉检测中的关键技术与存在的难点问题,明确本文的研究意义以及内容,针对异形贴件位姿估计与PCB基准点定位问题展开研究。论文主要研究内容包括四部分:1.分析了图像滤波算法与图像阈值分割算法在贴片机图像预处理中的作用,对其中经典的算法原理与实现步骤进行简要概述,并且通过对贴片机生产线中实际拍摄的测试图片进行算法实验对比,最终根据算法处理的效果与耗时选择最合适的贴片机视觉检测中的滤波算法与阈值分割算法,完成图像的去噪与二值分割。2.针对异形贴片元件种类多、形状大小差距大等非标准特点,本文设计了基于边缘梯度信息的模板匹配算法对异形贴片元件进行位姿估计,解决异形贴片的纠偏问题。基于边缘梯度信息的模板匹配算法利用贴片元件外轮廓点的梯度向量作为匹配信息,对光照、噪声等外界干扰具有良好的鲁棒性。本文通过选取稳定、可靠、方便计算的相似性度量函数,快速提取边缘梯度信息作为特征信息,设计简便的匹配方式,设置合适的相似度量的停止标准以及使用金字塔进行算法的加速保证算法的运行时间,达到异形贴片元件旋转角度与位置定位的要求。3.针对PCB基准点定位问题,考虑到PCB圆形基准点对圆的质量要求比较高,然而圆形基准点在成像后会偏椭圆而非理想圆形的特点,本文采用曲线拟合原理提取亚像素边缘点,并且采用基于最小二乘法的椭圆拟合法代替传统的圆拟合法,提出一种基于亚像素的PCB基准点定位算法,提高PCB基准点的定位精度及鲁棒性,解决因基准点受损而引起的定位不准或无法定位问题。4.采用C++编程语言在Visual studio 2015环境下编写算法与软件界面,实现异形贴件纠偏与PCB基准点快速定位功能,并且通过实验从鲁棒性、精度、耗时三方面对算法实际性能进行评估,验证算法的可行性。