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          圖像識別技術(shù)在印刷線路板精密測試中的應(yīng)用

          作者: 時間:2009-06-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          0 引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/192013.htm

          隨著信息產(chǎn)業(yè)和電子技術(shù)的發(fā)展,PCB(PrintedCircuit Board)線路板的制造技術(shù)得到了發(fā)展。傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡目測法由于其自身缺陷已不能適用于PCB板的檢測?;?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/圖像識別">圖像識別檢測是現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展方向。該方法利用光學(xué)投影把目標(biāo)成像于CCD攝像機(jī)芯片,芯片通過感光把目標(biāo)轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號,分析數(shù)字圖像得出目標(biāo)的幾何尺寸。由于均由計算機(jī)實現(xiàn),排除人為干擾,提高了測試精度。故在構(gòu)建基于的印制線路板測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研究亞像素邊緣定位算法,開發(fā)印制線路板精密測試軟件,通過印制線路板測試驗證了系統(tǒng)的測試精度。

          1 精密測試系統(tǒng)的構(gòu)建

          基于的印制線路板精密測量系統(tǒng)組成如圖1。該系統(tǒng)可實現(xiàn)測試標(biāo)定、自動調(diào)焦、大目標(biāo)測量、測試報表結(jié)果判別和輸出、測試圖像保存等功能。系統(tǒng)工作原理:首先應(yīng)進(jìn)行測試系統(tǒng)的標(biāo)定工作,即根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模板對系統(tǒng)的測試精度進(jìn)行矯正;其次,根據(jù)測量目標(biāo)的具體要求來調(diào)節(jié)光學(xué)鏡頭的焦距和與水平工作臺的工作距離,根據(jù)測試精度要求調(diào)節(jié)鏡頭焦距以確定合適的測試倍率和精度;最后,可通過調(diào)節(jié)水平工作臺來實現(xiàn)測試目標(biāo)全部位的精密測試,尤其適用于測試大目標(biāo)對象。

          2 亞像素邊緣定位算法的研究

          在保證印制線路板圖像采集質(zhì)量的條件下,基于圖像識別的印制線路板精密檢測系統(tǒng)的檢測精度主要取決于各測量特征輪廓的提取精度。近年來發(fā)展的多種亞像素邊緣檢測算法可突破CCD攝像機(jī)物理分辨率的限制,使圖像的邊緣定位精度達(dá)到亞像素級別,極大提高了圖像的檢測精度。其中灰度矩邊緣檢測方法具有計算簡單、無需插值和迭代運(yùn)算等優(yōu)點,有較高的實用價值,其基本原理是通過假設(shè)實際圖像中的實際邊緣分布與理想階躍邊緣模型的灰度矩不變性,來確定實際邊緣的位置。

          如圖2,設(shè)I(x,y)為實際圖像在歸一化邊緣領(lǐng)域D內(nèi)各像素點的灰度值;(x0,y0)為單位圓中像素點的灰度重心坐標(biāo);S為邊緣鄰域D內(nèi)灰度值為h1像素點所占的面積;p1和p2分別表示灰度值為h1和h2的像素點在鄰域D內(nèi)所占的比例。上述目標(biāo)區(qū)域前三階灰度矩可以表示為:

          3 精密測試軟件的開發(fā)

          在構(gòu)建印制線路板的光學(xué)精密檢測系統(tǒng)和研究亞像素邊緣定位算法之后,對印制線路板精密檢測軟件進(jìn)行研發(fā),其構(gòu)架如圖3。

          4 精密測試的試驗研究


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