随着电子元器件封装的不断小型化,表面贴装技术(SMT)在集成电路板装配业中获得了广泛的应用。贴片机作为表面贴装技术的核心装备,其主要功能为将电子元器件精确地贴放到印制电路板上。贴片机的结构十分复杂,其涉及精密机械、人工智能、机器视觉、自动控制等多个学科。其中,视觉系统作为贴片机的一个控制反馈环节,其性能直接影响着贴片机的贴装速度与贴装精度等主要参数。视觉系统在贴片机系统中相对独立,可将其作为贴片机系统的一个独立子系统进行研究。本文围绕贴片机视觉系统的各个组成单元,就实现一个完整的视觉系统展开研究。对于贴片机视觉系统的硬件部分,介绍了图像采集系统、照明系统、图像处理器等模块在视觉系统中的作用。在参考国外同类产品性能的基础上,对硬件模块的各个组成部分进行了选型。参考前人所做的工作,对可用于贴片机视觉系统的图像处理基础算法进行了对比研究。包括图像平滑滤波算法、边缘检测与阀值分割算法、特征提取以及几何结构元的亚像素级拟合算法进行了比较研究,为下一步实现PCB板Mark点的定位与电子元器件的对中奠定基础。对在实际生产中应用最为广泛的圆形Mark点,提出了一种亚像素级的圆心定位算法。该算法充分考虑了实际生产中可能出现的Mark点被焊锡污染或氧化的情况,通过实验,证明所设计的算法对这两种情况以及图片被噪声污染的情况,都具有较强的鲁棒性,并且能够满足中速贴片机对Mark点定位速度与精度的需求。在对电子元器件设计对中算法前,先对常见类型的标准电子元器件进行分类整理,从而提高所设计算法的通用性。之后分别对矩形引脚类型元器件及球形阵列类型元器件提出了一种对中算法。通过实验,证明了所提算法具有较高的检测速度与定位精度,并且算法对干扰具有较强的鲁椎性,能够满足实际应用的需求。