基于定位孔的PCB孔坐标匹配算法研究

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在PCB裸板孔径及孔位检测系统中，PCB放置在检测工作台时，不可能做到PCB与成像系统高精度对准，存在着角度旋转和坐标系不一致等问题。通过对PCB裸板图像检测与处理的一些关键技术进行了研究，提出一种基于定位孔的几何变换的方法实现pcb裸板图像中孔径及孔位的自动光学检测（AOI），该方法对PCB放置无严格要求，无需知道旋转角度及坐标平移量即可实现PCB图像与标准数据的匹配。

【关键词】PCB 定位孔 几何变换 AOI

1 检测原理

通过线阵CCD成像系统采集PCB图像后，对其进行滤波、二值化处理、边缘检测及特征提取等一些列步骤后，将获取到一组孔的数据，该数据包含孔直径及孔坐标等参数，下一步就是将这些实际采集数据与标准数据进行配准。要配准标准板和待检板，首先需要找到采集数据与标准数据板间的配对点。如下图所示，在采集数据坐标系中可以找到是处于图像中最左上角的孔（l1），最右上角的孔（r1），最左下角的孔（l2），最右下角的孔（r2）；同理可以在标准数据坐标中找到同样性质的四个孔分别对应为L1，R1，L2，R2。通过几何变换公式，可以将采集数据中所有的孔映射到标准数据坐标系中。

2 实验结果

经过上述步骤后，我们就得到和标准板坐标系相同的待检板数据。然后将变换后的数据与标准数据进行对比。获取每个孔的孔心坐标的差值，就可以获得孔心坐标误差星云图。

对一块有961个孔的PCB裸板图像进行实验，图3通过对待检板数据进行旋转平移得到的结果，图4是使用上述的方法。通过对比，本文所用方法检测结果明显优于只进行旋转变换的检测结果。

参考文献

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[5]基于AOI技术的PCB钻孔精度检测系统的研究[D].北京：北京交通大学，2008.

作者单位

1.西华大学无线电管理技术研究中心 四川省成都市 610039

2.西华大学数计学院 四川省成都市 610039