基于圖像處理和三維重建的片式元件焊點質(zhì)量信息提取技術(shù)研究.pdf

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于圖像處理和三維重建的片式元件焊點質(zhì)量信息提取技術(shù)研基于圖像處理和三維重建的片式元件焊點質(zhì)量信息提取技術(shù)研究（英文）（英文）StudyonExtractionMethodsofQualityInfmationofSolderJointofChipComponentsBasedonColImageProcessing3DReconstruction研究生姓名:郭建林郭建林指導(dǎo)教師姓名、

2、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):周德儉周德儉教授教授申請學(xué)位門類:工學(xué)碩士工學(xué)碩士學(xué)科、?？啤I(yè):機械電子工程機械電子工程提交論文日期:2006年4月論文答辯日期:2006年6月年月日摘要摘要摘要焊點質(zhì)量是影響SMT產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素，大部分焊點質(zhì)量問題可以通過焊點形態(tài)檢測與分析反映出來。但是一直以來，實際焊點形態(tài)參數(shù)的獲取是焊點質(zhì)量檢測的瓶頸所在。本文針對目前焊點形態(tài)參數(shù)獲取問題研究的需要，提出了一套能夠用來提取實際焊點質(zhì)量信息的檢測方案

3、。該方案包括硬件和軟件兩個部分。硬件主要用來獲取包含焊點三維信息的彩色陰影圖像，由彩色CCD、平行光源和機械運動等部分組成。軟件部分用來提取焊點的形態(tài)參數(shù)，由圖像降噪、焊點彩色圖像分割、焊點二維質(zhì)量信息提取、焊點三維形態(tài)重建、焊點實體形成、焊點三維信息提取等模塊組成。該套方案能夠提取二維和三維的焊點質(zhì)量信息，其中二維質(zhì)量信息包括焊點的邊界形狀、周長、面積等，三維質(zhì)量信息包括焊點的體積、剖面信息、角度信息等。該方案具有硬件搭建簡單，提取質(zhì)

4、量信息全面的優(yōu)點。由于焊點的種類繁多，針對不同焊點的信息提取過程可能會有很大的區(qū)別。以實際片式電阻焊點的質(zhì)量信息提取為例子，本文系統(tǒng)討論了片式元件的分割、重建、質(zhì)量提取等一系列的過程。首先通過圖像采集設(shè)備采集到片式電阻焊點的彩色陰影圖像，然后基于HSV顏色空間和二維直方圖閾值化分割技術(shù)對電路板進行了分割，并且采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法提高了焊點分割的精度。實驗表明該方法能夠較好的分割出焊點圖像。對分割后的焊點彩色圖像進行二值化處理，然后基于數(shù)

5、學(xué)形態(tài)學(xué)的方法提取出了焊點的邊界、周長和面積等二維信息。為了得到焊點的三維形態(tài)，對Tsai提出的一種快速陰影恢復(fù)算法進行了兩點改進，一是利用中值濾波的方法改進其重建表面光滑度，另外是利用Phong光照模型擴展了該算法的應(yīng)用范圍，使其能夠應(yīng)用大多數(shù)材料的陰影恢復(fù)。把分割后的彩色圖像變換到灰度域利用改進算法得到片式電阻焊點的三維形態(tài)。實驗表明該方法能夠較為有效的恢復(fù)出焊點的三維形態(tài)。重建后得到的是焊點的高度點陣，需要進行實體化處理。通過研究