随着器件封装尺寸的减小和印刷电路板表面安装元器件（贴片）安装密度的增加，贴片安装缺陷的检查难度越来越高，人工目测稳定性和可靠性都难以满足生产和质量控制的需要，采用自动检查设备实现自动检测就越来越重要。自动光学自检（AOI--automated optical inspection）可以快速、准确地实现对贴片安装缺陷的自动检测。AOI以机器视觉做为检测技术，利用光学方式取得产品的表面状态，并进行影像处理来检出产品的瑕疵。 本论文的研究内容来源于广东工业大学自动化学院与肇庆某集团的合作项目，任务是研发一种实现PCB贴片安装缺陷自动检测的AOI检测系统。缺陷检测方法的研究是其中的重点，能不能将缺陷检测出来，检测效果如何取决于检测方法的优良。本文对AOI系统的检测方法进行研究。论文研究成果主要有以下两方面： （1）提出二值投影检测方法对常见的阻容元件和集成芯片元件的安装缺陷进行检测。二值投影分析方法是对检测图像二值化后进行二值统计分析的检测方法。对于贴片电阻电容类型元件，利用二值投影梯度检测电极两端面位置，并计算距离变动、长度方向偏移、焊料数量、电极高度和表面白色面积上限六个参数进行缺陷判断，可以有效检测贴片电阻电容的缺件、焊料不足、偏移、侧立和翻贴等缺陷。对于集成芯片类型元件，对引脚图像沿引脚延伸方向进行二值投影，计算投影中的独立块数量，并和标准的引脚数量进行比较来判断是否存在桥接缺陷；另外，运用二值投影梯度进行元件旋转和偏移缺陷的检测。 （2）图像匹配可以检测元件是否发生偏移和偏转及错件和缺件缺陷，及应用于PCB板的精确定位。论文针对传统相关系数匹配方法匹配时间太长及不能进行旋转匹配的缺点，提出层叠二分互相关匹配方法；提出的方法通过将待匹配图像和模板图像多次缩小一半后进行粗匹配，再依次返回到缩小之前的图像上进行小范围的精匹配来减小匹配时间。为了进行图像旋转角度的匹配，采用旋转搜索窗口的方式进行互相关值的计算，导出坐标变换公式。根据匹配过程的特点，优化互相关值的计算，最大限度的缩小计算时间。用递归方法设计了层叠二分匹配方法的算法设计，并在此基础上研究了角度匹配算法的设计。 对提出的方法使用C++进行编程实现，并移植到项目团队研发的实验平台上进行了测试。对基于二值投影的缺陷检测方法及层叠二分方法图像匹配的测试，测试结果表明二值投影检测方法能够快速有效的对贴片电阻电容和集成芯片元件的各种缺陷进行检测；层叠二分方法较之传统的相关系数匹配方法，大幅降低了匹配时间，并实现了小角度旋转的匹配，使方法适用于元件安装缺陷检测及电路板定位。