文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于机器视觉的PCB微钻几何参数精密检测技术研究
姓名:胡松立
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:许黎明
20090201
摘要
基于机器视觉的 PCB 微钻几何参数精密
检测技术研究
摘要
为了适应 PCB 钻头不断微细化(主流产品直径 ,最细已达
)的趋势,对高速、高精度、高集成度的 PCB 微钻检测装备与技
术进行研究开发具有积极的社会经济效益和广阔的应用前景。基于机器
视觉的 PCB 微钻精密检测装备采用了图像处理、自动控制、虚拟仪器、
机械设计等技术,集机、电、光、气于一体,具有其它微钻检测装备所
无法比拟的优越性。本文以自主开发的一台基于机器视觉的 PCB 微钻
精密检测装备为背景,主要研究了 PCB 微钻精密检测中图像处理、视觉
系统建立、机构设计等方面的关键技术。
机械结构是整个检测系统的载体。本文主要从装备整体结构布局,
入、收料移动机构,上料盘与良品、不良品盘机构,旋转与高度调整机
构等方面探讨了保证实现微钻精密检测的硬件基础。视觉系统是整个检
测系统的关键部件。本文根据侧面检测与刃面检测的不同,分别研究设
计了相应的视觉检测系统,讨论了相机、镜头、光源等的选择原则和方
法。图像处理技术直接影响到检测的精度和速度,本文针对侧面和刃面
各检测项目的要求,提出了一种微钻刃面角点的自适应提取方法,并研
究了实现 PCB 微钻几何参数精密测量的优化算法。试验结果表明所提出
I
摘要
的测量算法稳定可靠,能满足高测量精度和快速性要求。同时,本文对
影响微钻精密检测的几个主要因素进行了试验研究,并对检测装备的人
机交互技术进行了设计分析。
PCB 微钻几何参数精密检测的试验结果表明,图像测量精度在 1
微米以内,钻针检测速度达到了 20 支/分钟,本文所研究的相关检测技
术为检测装备的工业实际应用提供了有力的技术保证。

关键词:PCB 微钻,机器视觉,自适应角点提取,边缘追踪,图像处理

II
ABSTRACT
MACHINE VISION BASED PRECISE DETECTION
OF PCB MICRO-DRILL’S GEOMETRY
PARAMETERS
ABSTRACT
In order to adapt to the trend of PCB micro-drills ing smaller and
smaller (mainstream products in the diameter of , the smallest is
), research and development on the high-speed, high-precision,
highly integration PCB micro-drill’s detection technology and equipment
has positive social and economic benefits and broad application prospects.
Machine vision based PCB micro-drill precision detection equipment adapts
image processing technology 、 automatic control technology 、 virtual
instrument technology、mechanical technology and integrates factors of
mechanical、electrical、optical、gas into one machine, which has superiority
than other detection equipments. This dissertation studies how to achieve
precision detection of PCB micro-drill from mechanical structure、vision
system and image processing, based on one self-developed PCB micro-drill
precision detection equipm