貼片元件幾何尺寸精密測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、測(cè)量技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展不可或缺的一部分。目前,貼片元件作為電子技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物,正朝著輕型化、微小型化、高可靠性的方向發(fā)展,它在高集成度的電路中扮演著非常重要的角色。然而其特征尺寸的檢測(cè)還停留在傳統(tǒng)的測(cè)量方法上,如使用游標(biāo)卡尺、千分尺、工具顯微鏡等進(jìn)行人工抽樣檢測(cè),這些方法在測(cè)量的精度、效率、勞動(dòng)強(qiáng)度、自動(dòng)化程度等方面不具優(yōu)勢(shì)。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)可以高效、連續(xù)地檢測(cè)產(chǎn)品,該方法柔性好、精度高、速度快、自動(dòng)化高,可以很好地滿足貼片元件的檢測(cè)要

2、求。
　　本文針對(duì)現(xiàn)有貼片元件尺寸測(cè)量的局限性,結(jié)合典型視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其功能,利用虛擬儀器技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù),完成了貼片元件幾何尺寸精密測(cè)量系統(tǒng)的研究,包括系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件配置及其選型分析、控制單元的實(shí)現(xiàn)、圖像處理方法對(duì)比分析、系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)等?？傮w上講,重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容分三個(gè)部分。第一,設(shè)計(jì)了三維伺服移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu),畫(huà)出了其二維平面圖和三維結(jié)構(gòu)圖,分析選擇了照明光源、照明方式、鏡頭、相機(jī)等部件,構(gòu)建了測(cè)量系統(tǒng)的硬

3、件平臺(tái);第二,使用虛擬儀器LabVIEW完成了對(duì)三維伺服移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制,解決了控制單元程序編寫(xiě)和人機(jī)界面編輯等問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了貼片元件的定位和相機(jī)的自動(dòng)調(diào)焦技術(shù);第三,分析了圖像采集的原理和工作流程,完成了貼片元件圖像采集的任務(wù)。闡述了圖像處理和分析的研究方法,對(duì)比分析選擇了相應(yīng)的圖像處理算法,包括直方圖均衡化對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)、中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理、通過(guò)閾值分割對(duì)圖像進(jìn)行二值化、使用Canny算法對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)以及

4、通過(guò)最小二乘法完成圖像邊緣的直線擬合。
　　論文最后采用傳統(tǒng)的標(biāo)定方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)研究,求取了將像素量轉(zhuǎn)換為物理量的像素當(dāng)量。并以0805貼片電阻為對(duì)象,使用游標(biāo)卡尺和所構(gòu)建的精密測(cè)量系統(tǒng)對(duì)其做了實(shí)驗(yàn)研究,重復(fù)測(cè)量試驗(yàn)10次。系統(tǒng)測(cè)得該型號(hào)貼片電阻的長(zhǎng)、寬的平均值分別為2.0876mm和1.2753mm。實(shí)驗(yàn)表明本系統(tǒng)具有較高的測(cè)量精度,測(cè)量值在其尺寸偏差范圍之內(nèi)。將本系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果與游標(biāo)卡尺的相比較,得出貼片長(zhǎng)、寬的相對(duì)