基于机器视觉的FPC焊锡缺陷检测系统开发

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liangchen87
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FPC(Flexible Circuit Board,柔性电路板)属于PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板),是电子产品的互联器件,具有高度可靠性和绝佳可挠性的特点,被广泛运用于现代电子产品。本文基于机器视觉技术,针对特定类型的FPC的焊锡缺陷检测问题进行了理论分析和试验研究,开发了FPC焊锡缺陷检测系统。FPC焊锡缺陷类型包括偏位缺陷、漏铜缺陷、短路缺陷及锡珠缺陷,本文主要工作如下:1.完成系统硬件的选型和布局。从项目需求、可行性和经济性的角度出发,通过光学分析,选择了符合项目需求的机器视觉系统硬件。系统硬件包括相机、镜头及光源等。依据机构的安装试验完成了系统硬件的布局。2.设计偏位缺陷检测方法。首先,为大幅度提升算法处理速度采用了图像ROI(Region Of Interest,感兴趣区域)技术,并利用Laplacian锐化算法对ROI图像进行增强预处理。其次,选择用于设计偏位缺陷检测方法的模板匹配算法。介绍了常用模板匹配算法原理、模板匹配算法中的金字塔图像搜索策略及多角度模板策略,选择了Halcon的NCC(Normalized Cross Correlation,归一化相关系数)模板匹配算法用于设计偏位缺陷检测方法。最后,根据模板匹配计算的各个模板位置关系设计偏位缺陷检测方法,分析检测方法的试验结果。试验结果表明偏位缺陷检测方法的准确率达99.9%,满足项目检测需求。3.设计焊锡缺陷检测方法。首先,提出了漏铜,短路以及锡珠的缺陷检测方法。漏铜缺陷检测方法是利用RGB颜色通道分离、OSTU阈值分割、形态学闭运算及轮廓面积筛选等方法提取出铜区域,通过铜区域与焊锡模板区域的交集运算结果来判定漏铜缺陷检测的结果;短路缺陷检测方法利用RGB颜色通道分离、OSTU阈值分割、形态学闭运算及轮廓面积筛选等方法提取出焊锡区域,通过焊锡区域与焊锡模板区域的交集运算结果来判定短路缺陷检测结果;锡珠缺陷检测方法利用OSTU阈值分割、形态学闭运算、Canny算子轮廓边缘提取及轮廓中心计算等方法提取焊锡轮廓区域的位置信息,通过提取的焊锡区域的坐标判定锡珠缺陷检测结果。其次,分析了三类焊锡缺陷检测方法的试验结果,试验结果表明三类焊锡缺陷检测方法的综合准确率达99.5%,满足项目检测需求。4.设计软件系统。根据理论研究基础,开发了基于机器视觉的FPC焊锡缺陷检测系统,该系统满足实际生产的检测需求。
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