印制电路板是电子类产品、电气类产品的核心部分,印制电路板的安全距离是各安全标准重点考察的对象。印制电路板的安全距离的大小直接关系到电子电气产品对短路、电击的防护安全性能,决定着产品的绝缘耐压能力。印制电路板的安全距离主要包括印制电路板的电气间隙与爬电距离。在对印制电路板的安全距离进行检测,需要质检人员根据标准中的路径选择原则,在印制电路板上选取合适的测量路径,再通过卡尺等测量工具测量出所选路径的长度,或是借助于工具,如显微镜、投影仪,将印制电路板放大后再进行测量,这种测量方法工作量大,耗费时间长,特别是对于一些需要绕避孔洞及各种形状开槽的测量路径,人工选择最短路径容易错选,无法保证所选取的路径最短。现有方法已经无法满足质检部门的检测需要。针对上述问题,论文采用视觉检测的方法进行印制电路板安全距离的测量。通过图像预处理,降低图像噪声,提高图像对比度,并自动进行配准。通过自动识别待测区域内的导线及管脚、焊盘,自动计算出导线间的电气间隙及管脚间的电气间隙与爬电距离。论文的主要研究工作包括:(1)印制电路板图像预处理算法及图像配准算法的研究:通过图像降噪、图像增强算法,降低所采集的印制电路板正反两面图像的噪声,提高图像的质量。并通过图像旋转角度的计算、图像的旋转、画布的平移,使分时获取的印制电路板正反两面图像像素与像素对准。(2)导线间电气间隙测量算法的研究:自动识别待测区域内的导线,并将导线与背景分离、自动寻找导线间的最短路径并计算出该最短路径的距离。(3)管脚间电气间隙与爬电距离测量算法的研究:通过焊盘的识别、焊盘的分割、焊盘边缘提取及最小距离的计算得到管脚间的电气间隙,并根据安全标准中所规定的路径选取原则,自动规划测量路径,自动计算爬电距离。(4)系统标定方法的研究:根据印制电路板安全距离测量装置的特点,研究以其相适应的标定方法,准确计算测量装置的像素当量。最后为了检验测量精度,分别进行了导线电气间隙测量实验、管脚间电气间隙测量实验、管脚间爬电距离测量实验,并将测量结果与标定结果比对。比对结果如下:导线电气间隙测量的偏差小于0.04mm,管脚间电气间隙的偏差小于0.1mm,管脚间爬电距离的偏差小于0.2mm,满足了印制电路板安全距离的测量要求。本文应用机器视觉技术实现了印制电路板电气间隙与爬电距离的自动测量,操作简单,测量速度快,测量精度高,为印制电路板安全距离的检测提供了新的思路与方法。