基于背景連通域的印刷線路板缺陷定位及識別.pdf

1、學校代碼：10406分類號：TP391.4學號：120081001016南昌航空大學碩士學位論文南昌航空大學碩士學位論文（學位研究生）基于背景連通域的印刷線路板缺陷基于背景連通域的印刷線路板缺陷定位及識別定位及識別碩士研究生：梅夢麗導師：熊邦書教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)所在單位：信息工程學院答辯日期：201506授予學位單位：南昌航空大學I摘要摘要印刷線路板是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)中最重要的元件之一，朝著高密度、微型化發(fā)

2、展，其制作過程中若未及時對缺陷定位識別，將導致整塊PCB報廢。因此，PCB的缺陷定位與識別方法研究對提高其制作質(zhì)量具有重要意義。本文對線路板標準圖像和待檢測圖像的配準技術(shù)以及線路板缺陷的定位與識別技術(shù)展開了深入的研究，主要研究工作和成果如下：(1)研究了Gerber文件生成線路板標準圖像及待測圖像的采集和預處理方法。首先采用設(shè)計繪制線路板的過程中產(chǎn)生Gerber文件并將其解析，生成線路板標準圖像；其次使用CCD相機采集線路板實物圖作為檢

3、測對象；然后采用快速中值濾波方法去除圖像采集時引入的高斯噪聲與椒鹽噪聲；最后對圖像進行閾值分割，將線路板焊盤、線條等主要特征圖像與背景分離。(2)研究了線路板標準圖像與待測圖像配準方法。方法首先通過解析Gerber文件獲取標準圖像特征點參數(shù)；其次根據(jù)標準圖像特征點參數(shù)計算出待測圖像特征點搜索范圍，并通過連通域法找出定位圓位置、通過Canny算子邊緣檢測獲得定位圓邊界點的坐標，再使用最小二乘擬合辦法計算出精確的待測圖像特征點參數(shù)；最后通過

4、相似變換對待測圖像進行角度和大小的校正，再將變換后的待測圖像按禁止布線框位置裁剪，完成標準圖像與待測圖像的精確配準。實驗結(jié)果表明，該方法能對線路板標準圖像與待測圖像做精度較高的配準。(3)研究了基于背景連通域的線路板缺陷定位及識別方法。方法第一步對線路板缺陷進行定位，首先，將實現(xiàn)配準后的標準圖像與待測圖像進行差影算法異或運算，獲得缺陷初步定位圖；其次，使用形態(tài)濾波開運算濾除由于配準細微誤差留下的重影，并設(shè)定閾值濾除初步定位圖中雜質(zhì)；最后

5、采用軸向包圍盒對缺陷圖像進行標記，完成缺陷定位。方法第二步對線路板缺陷進行識別。首先，將所標記出的缺陷一一編號，以利于識別過程中缺陷信息的對應(yīng)保存；其次，通過基于銅料檢測的方法將缺陷進行一次分類，分為多銅缺陷與少銅缺陷；最后，使用基于背景連通域的辦法進行缺陷識別，通過分別對每處缺陷區(qū)域標準圖像和待測圖像的前景連通域及背景連通域數(shù)量進行比較，實現(xiàn)對線路板常見缺陷類型的識別。實驗結(jié)果表明，該方法能對常見缺陷類型有效定位及識別。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞