随着表面贴装技术(SMT)的进一步发展与应用,精密电子制造正朝着高密度、高性能的方向发展。但产品的在线质量检测成为SMT产线的薄弱环节,尤其是产线的第一道工序锡膏印刷环节,贴片安装电子产品的缺陷有80%以上是由锡膏印刷质量缺陷引起的。本文在研究国内外最新锡膏检测仪(SPI)的基础上,对基于相位测量轮廓术(PMP)的SPI关键技术进行相关研究:(1)建立基于PMP的三维测量系统,完成锡膏的三维检测。首先进行正弦光栅投影,然后采用四步相移算法进行相位提取,接着通过合适的相位展开算法求取相位差,最后采用多项式拟合算法完成相位-高度系统标定。该系统能够快速、精确地完成锡膏的三维重建,检测精度高,通过三方认证校准块的验证,平均检测误差可达1μm。(2)提出一种改进的相位差求取算法,该算法通过光栅条纹宽度确定检测量程,在原始相位展开算法的基础上,去除“拉线”影响,从而能快速、精确地求取相位差。实验证明,该算法不仅能够满足PMP算法中相位展开解的唯一性和准确性,还能满足SMT产线中锡膏检测实时性的要求。(3)提高了系统的检测速度,主要工作有两个方面:一是采用C++与CUDA混合编程方法,将标定算法提速超过1000倍;二是改进了FOV镜头分配方案,以最少的拍摄次数覆盖所有的待测区域,从而提高了系统的检测速度。