基于视觉的电路板焊接检验系统设计开题报告
2020-04-14 15:08:07
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着当今世界电子产品的发展,所有的精华都集成在一个小小的电路板里,我们叫他集成电路。随着电子产品越来越小巧,轻便,集成电路的面积也越来越小,实现的功能也越来越强大。在现在的科技世界,集成电路的应用愈加的广泛,集成电路的需求量也在日益增加,那么随之而来的问题也在逐渐增多,首当其冲的便是——电路板的可靠性怎么样?众所周知,电路板在焊接和印制过程中,难免存在着诸如虚焊等相关焊接问题,而焊接的问题对于一块精密的集成电路板来讲是致命的,它直接关系到相关产品的可靠性,如果有缺陷的电路板在某些精密仪器上使用更会产生无法挽回的后果,造成十分大的安全隐患,所以,我们对电路板哈捏质量好坏的判断便十分的重要。那么如何快速而又高效的对一块电路板的质量进行评估,看其是否存在瑕疵,这俨然成为了各大企业重视的问题之一。现阶段来说,人工检测是较为普遍的一种方法,现在大多数企业都采用让工人使用光学放大镜来检测,这样可以检查出电路板的存在的问题,但是人工检测的缺点显而易见:费时费力,效率低,成本高,而且检验效果可能不是十分准确,那么,对于自动化的检测方法的研究已成为必然趋势,我们需要更加智能化和规范化的检验手段。而近些年来,随着图像处理技术的飞速发展,基于机器的、视觉的自动化电路板焊接检验得到了更多科学家和科研人员的关注。因为与人工相比,机械检测存在着相当大的优势,一来提升了检测的准确度,免去了繁琐的步骤;二来大大的提高了检测的速度,不必再使用人工费时费力。通过摄像头等设备获取图像,然后利用图像处理技术进行相关处理,与传统方法相比,这种机械的全自动检测方法更加的便捷,有着传统方法无法比拟的优势。因此我们可以根据不同方面的需求,来建立一个准确而又完善的电路板焊接自动检测系统,这样一来为企业大大减少压力,二来也解放了人工劳动力,使人工检测的弊端得以消除,两全其美。
2. 研究的基本内容与方案
随着数字图像技术的发展,数字图像的方面的检测和处理与生活的结合也愈发的紧密。现在的机械和电子设备都偏向了往高精度和高复杂性发展,所以对图像处理的精度要求也越来越高。我的思路是使用图像采集设备(例如摄像头)进行相关电路板图像的采集,所采集的二值图像被采集到电脑中,然后通过数字图像处理技术以及在线图像检测技术和工业自动化相结合的一个综合性程序,对所获得的图像先进行图像数据的分析,接下来进行图像的去噪,然后用模板来进行图像的滤波、锐化等等的处理,接下来进行图像的灰度拉伸,最后再进行二值化处理,获得数据异常的地方,从而判断电路板是否存在焊接的问题。当然,对于有些不清晰的图像或者由于设备问题而产生的图像采集模糊,我想通过一些离散函数和离散模型来改善图像的清晰度,我可以通过改善图像的信噪比和选定相关特征部位来提取和优化所需的关键部分。软件我想选择MATLAB,因为MATLAB软件具有十分强大的功能,可以实现我的大部分的编程需求,而且MATLAB的使用方法也可以很方便的学习;另外,高精度的摄像头十分的昂贵,所以我可以尝试亚像素技术来提高图像的质量以及关键部分的定位来完成对整块电路板的分析,从而得出具体的结论,如果获得的数据无异常,那就证明可以使用;相反,则可能存在异常,需要厂家选择人工复检或者舍弃,因为机器可能存在误差,可以通过人工复检来确定是不是彻底报废,但是机器出错率肯定是很低的。
3. 研究计划与安排
第01周 收集资料、阅读相关的文献
第02~03周 查阅资料了解图像采集和图像分析的基本原理并完成开题报告
第04~09周 熟读相关文献、熟练的操作软件和以及相关程序的编写
4. 参考文献(12篇以上)
[1]黄志辉,龙赛琼,张利,何学科.基于图像处理技术的机械零件小孔尺寸测量方法.2011
[2]周品,李晓东.matlab数字图像处理.2012,清华大学出版社
[3]陈刚.matlab在数字图像处理中的应用.2016,清华大学出版社