AOI高動(dòng)態(tài)成像及自適應(yīng)調(diào)整方法研究.pdf

1、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)是一門集光學(xué)、電子、自動(dòng)控制于一體的自動(dòng)化技術(shù)。隨著表面封裝技術(shù)的發(fā)展，已廣泛的應(yīng)用于電路板檢測(cè)中。圖像作為AOI系統(tǒng)中測(cè)量數(shù)據(jù)的主要來源，其質(zhì)量問題嚴(yán)重影響系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性。在電路板檢測(cè)中，電路板表面反射率差異較大會(huì)導(dǎo)致圖像過飽和現(xiàn)象，影響圖像質(zhì)量。為了解決AOI測(cè)量系統(tǒng)中的圖像質(zhì)量問題，本文設(shè)計(jì)了基于LCoS高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng)，并提出了兩種圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。
　　論文的主要研究成果有：
　　（1）設(shè)計(jì)了一種

2、用于AOI的高動(dòng)態(tài)圖像采集方案。構(gòu)建了由CCD與LCoS相結(jié)合的高動(dòng)態(tài)圖像采集系統(tǒng)。
　?。?）研究了基于統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定方法、基于空間映射理論的LCoS控制掩膜與采集圖像間像素對(duì)應(yīng)關(guān)系。建立了AOI高動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)反射曲線簡(jiǎn)化模型，研究了基于統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定方法，該方法可以簡(jiǎn)單快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)反射曲線標(biāo)定。建立了LCoS控制掩膜與采集圖像間像素間空間映射模型，實(shí)驗(yàn)表明該模型的反算最大誤差不超過0.25個(gè)像素。
　

3、?。?）根據(jù)標(biāo)定的LCoS調(diào)整曲線，研究了高動(dòng)態(tài)圖像獲得方法。提出了基于LCoS調(diào)制曲線的圖像重構(gòu)方法,利用權(quán)重函數(shù)對(duì)重構(gòu)圖像與原始圖像融合進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，統(tǒng)計(jì)分析重構(gòu)圖像特點(diǎn)，提出了適用于本系統(tǒng)的權(quán)重函數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明融合后高動(dòng)態(tài)圖像既具有高品質(zhì)低亮度區(qū)域又具有超過相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的高亮度過飽和區(qū)域。
　　（4）研究了基于PID控制器圖像自適應(yīng)調(diào)整方法及基于映射函數(shù)的光條圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。設(shè)計(jì)了PID控制器，以反饋次數(shù)及圖像質(zhì)量為評(píng)價(jià)標(biāo)

4、準(zhǔn)，對(duì)PID控制器參數(shù)與穩(wěn)定性條件進(jìn)行了整定。提出利用計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果模擬反饋過程，將達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)LCoS控制掩膜直接傳輸給LCoS芯片實(shí)現(xiàn)圖像自適應(yīng)調(diào)整方法。實(shí)驗(yàn)表明，該方法可以實(shí)現(xiàn)圖像自適應(yīng)調(diào)整，調(diào)整后圖像過飽和區(qū)域的圖像信息熵與圖像平均梯度得到提高。提出利用光條圖像的高動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)直接映射出LCoS掩膜的方式實(shí)現(xiàn)光條圖像的自適應(yīng)調(diào)整方法，研究了適用于光條圖像的LCoS掩膜映射函數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，該方法可以有效的抑制光條投射中的散射、反射