基于机器视觉的PCB板上元器件字符检测

摘要

现代先进制造技术的进步，要求检测技术向着高精度化、高速化和网络化方向发展。长期以来人工检测方法应用于实际生产中，不但费时费力且容易出错，而且对劳动强度和工作环境有一定的要求，循环工作以及工作环境都是现在先进制造技术发展的障碍，传统的人工检测方法已无法完全满足现代制造业的要求。基于机器视觉检测方法就这样应运而生。 本论文以机器视觉检测技术为手段，通过搭建工件字符特征检测平台以及开发图像处理及字符识别软件系统，来检测PCB板上字符特征。本文介绍了机器视觉检测系统的设计，包括硬件组成和软件设计，其中软件设计包括软件的总体设计和具体的实现方法。具体实现方法应用LabVIEW和IMAQVision编程得到。主要完成以下三方面的工作： 1、PCB板字符特征识别检测实验平台的搭建 本文分析了CCD摄像头、图像采集卡和镜头等图像采集硬件对采集芯片图像影响并按检测要求进行选用和搭建；针对在线运动的检测，搭建了XY工作台来带动实验平台上的PCB板，使之能按要求运动到检测的视场范围内。 2、应用LabVIEW开发平台，NI-Vision和Motion开发图像处理与字符识别软件系统和XY工作台运动控制系统 本文中图像处理、字符识别和运动控制三部分程序是在LabVIEW8．0平台下进行开发，其中图像处理和字符识别软件系统是整套检测系统的核心。采用NI公司的IMAQ Vision8．2软件包，利用其所提供的图像处理算法库，通过图像获取，图像标定，图像增强和平滑预处理方法，并采用软件包中OCR功能对所采集的字符图像进行读取。XY工作台运动控制系统采用NI公司的Motion7．2软件包，开发控制XY工作台带动待检测工件做相应的运动，把待检测工件上的字符送到视场范围内，以便采集图像和读取字符特征。 3、利用实验平台对字符特征实行在线检测，对系统性能进行分析 首先分析了检测实验平台硬件结构与实验环境对检测结果的影响，其次用实验平台对PCB板上字符进行实时检测，并查看检测结果的可靠性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.1.1机器视觉的概念

1.1.2机器视觉的发展历程

1.1.3机器视觉国内外的应用现状

1.2机器视觉研究的内容

1.3国内外研究现状

1.3.1数字图像处理的发展概况

1.3.2字符识别研究现状

1.4本研究课题的目的与意义

1.5本课题的研究方案

1.6本论文的整体结构

1.7本章小结

第二章机器视觉检测系统实验平台的总体设计

2.1机器视觉检测系统的组成及工作原理

2.1.1机器视觉检测系统的组成

2.1.2机器视觉系统的工作原理

2.2机器视觉系统硬件设计

2.2.1图像采集模块

2.2.2运动控制模块

2.3机器视觉检测软件系统总体设计

2.3.1编程语言的选择

2.3.2 IMAQ Vision图像处理软件包

2.3.3 Motion运动控制软件包

2.4机器视觉检测软件系统总体设计

2.5本章小结

第三章机器视觉字符识别系统软件设计

3.1图像采集

3.2机器视觉系统标定

3.3图像预处理

3.3.1图像增强

3.3.2图像平滑

3.3.3图像二值化处理

3.3.4字符分割

3.4字符图像识别

3.4.1字符特征归一化

3.4.2字符的特征提取

3.4.3字符特征训练和学习

3.5 XY工作台运动控制软件设计

3.6本章小结

第四章实验分析

4.1本课题所需要的实验条件

4.2检测系统实验平台误差分析

总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致 谢

附录