自动光学检测在中国的应用现状和发展

本文首先概括了自动光学检测(AOI)的测试优点,然后结合具体产品讨论了AOI(包括AXI)的最新技术和发展,以及图像处理算法应用概况。接着对国外几家著名公司AOI产品作了简单介绍,并对国内目前AOI产品的研制情况进行了综述。最后介绍了几种基于AOI的电子组装综合检测技术。     

基于卷积神经网络的宇航电源光学检测技术

传统自动光学检测（AOI）方法难以适应宇航电源生产线多品种、小批量的特点，具有识别率低、操作复杂等问题。利用卷积神经网络(CNN)学习速度快、特征提取效果好的优势，提出了一种能够对宇航电源产品质量进行可靠检验的光学检测技术。通过对历史生产数据的精细化筛选构建了训练样本库，并设计了宇航电源产品光学检验专用卷积神经网络；将Canny算子边缘检测与CNN图像识别相结合，实现了印制板装配图信息的自动读取。与传统AOI检测方法相比，该方法缺陷识别率高达99%，且检验过程简单，提高了宇航电源产品光学检验工作效率，已应用于宇航电源生产线。     

基于ACR9000控制器的自动光学检测平台设计 

针对自动光学检测(AOI)平台运行过程中的定位精度控制问题,提出了一种基于速度和加速度前馈控制与PID反馈控制的复合控制算法,该算法对输入量进行跟踪补偿控制以消除系统稳态误差,用于提高AOI平台定位精度;基于开放式的数控系统设计方法设计了AOI平台;在Matlab/Simulink环境下,构建了基于该复合控制算法的定位精度控制仿真模型,仿真结果验证了复合控制算法的有效性;将该复合控制算法作为ACR9000控制器的控制算法,并基于ACR9000控制器进行AOI平台实验研究;应用该AOI平台进行了印刷电路板(PCB)检测实验,实验结果表明文中复合控制算法能够提高AOI平台定位精度,AOI平台的定位精度满足印刷电路板检测要求,可以将该AOI平台用于印刷电路板检测。     

SMT焊膏印刷质量AOI技术的研究

本文主要介绍了在微电子表面组装技术(SMT)中,对焊膏印刷质量进行检测的自动光学检测技术(AOI)及其系统的基本概况,讨论了无铅化对焊膏印刷AOI的影响,并对SMT焊膏印刷质量的AOI检测技术的发展趋势进行了分析.     

基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统

为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,可同时对4组LED阵列进行脉宽调制控制,根据实际图像的提取效果,通过接收主控上位机发出的指令,对不同LED阵列进行颜色选择和256级光照亮度的调节。实验结果表明,该系统能满足AOI设备对照明装置提出的各种要求,使照明系统光照均匀,光强可调,响应快,发热量小。     

多核并行AOI系统软件框架设计

针对现有自动光学检测(AOI)难以满足大规模高速、高精度和高灵敏TFT在线检测要求的问题,提出AOI混合多核计算机集群体系架构,研究AOI系统的软件框架设计及其关键软件技术。结果表明,采用基于OpenMP, MPI, OpenCV和IPP等技术的并行图像处理融合编程模型及其实现策略可有效克服TFT缺陷检测的性能瓶颈。     

光学检测窗口布置的增量式聚类算法的研究

为布置自动光学检测(AOI)系统的检测窗口,提出了一种增量式聚类的算法。该算法动态增量的检测聚类对象簇的有效性。实验证明,该算法克服了已有进化算法运算量大的缺点,能够在检测对象数量在1000以下的情况下,快速地布置检测窗口。     

基于统计分析的PCB组装缺陷特征学习方法*

为了减少自动光学检测系统对用户经验的依赖,提出了一种基于统计分析的PCB组装缺陷特征学习方法。该方法通过对良品和不良品样本图像的统计学习优选出分类能力强的特征,再采用最小风险贝叶斯决策得到特征分类参数。实验结果表明,该算法有效地简化了用户检测程序的编程和调试,提高了AOI的使用效率和准确率。     

新型高密度电路板的自动光学检测系统设计

为提高自动光学检测系统(AOI)的缺陷检出率,研究了一种采用多色光源照明,利用机器视觉获取被测高密度印刷电路板(HDI型PCB)图像,通过图像处理快速准确地识别出各种缺陷的新型AOI。实验装置由主控计算机、电气控制系统、精密机械运动装置、多色光源照明和图像采集系统等组成。图像处理及识别软件基于OPENCV和VisualStudio2005开发,模块化设计,包括光源控制、图像采集、图像拼接、图像定位、路径规划、缺陷检测和缺陷统计等模块。实验结果表明,新型AOI系统可检出加载HDI型PCB的各种缺陷,缺陷的检出率可达99.9%,误报率只有0.3%。     

泓格无风扇嵌入式影像检测平台Vision Box VB-115／VB-216系列

泓格科技最新发表的Vision Box系列是一个完全无风扇的平台设计．适合搭配MAVIS IEEE 1394工业级摄影机应用在AOI光学检测系统上。     

AOI技术在PCB缺陷检测中的设计与实现

随着计算机技术和数字图像处理技术的快速发展,传统PCB缺陷检测技术因技术落后已经无法满足现代PCB质量的要求,而AOI技术以其准确、高效的特点在PCB缺陷检测中的应用越来越受到重视.主要研究了AOI技术在PCB缺陷检测中的实际应用,分别进行了硬件选择和软件系统研究,建立了基于AOI技术的PCB缺陷检测系统,采用基于轮廓对比的数据处理方法进行缺陷检测.实验证明了该系统的可行性与实用性.     

基于小波变换与相位相关的PCB图像拼接算法*

在印刷电路板自动光学视觉检测(automatic optic inspection,AOI)中,需要通过图像拼接以获得整个PCB的图像。传统的图像拼接算法处理光照干扰效果不好,并且算法复杂。针对AOI的工程实际,通过对图像进行二维小波变换去掉反映光照渐变的低能量系数,获得反映图像水平和垂直方向变化轮廓的高频系数,同时有效地降低计算复杂度;结合相位相关法实现快速精确的重叠位置配准,采用加权平均法实现图像的融合。实验结果证明,该算法能够对多种规格、不同颜色的PCB图像实现快速、准确的拼接。     

液晶显示屏背光源模组表面缺陷自动光学检测系统设计

详细介绍了自动光学检测技术在液晶显示屏背光源模组表面缺陷在线检测中的应用,分析并比较了背光源模组缺陷自动光学在线检测中的成像技术、检测系统的组成、结构原理与设计方法,阐述了检测结果为不良品的返修方法。给出了背光源模组表面缺陷常见缺陷的种类和缺陷分类判断准则,把种类繁多的背光源模组表面缺陷分为画面缺陷、外观缺陷与异常缺陷;根据背光源模组缺陷形成的原因、种类,设计了背光源模组缺陷点灯检测和非点灯检测两种自动光学检测方案,所设计的自动光学检测方案对背光源模组组装产业开发缺陷检测系统具有有益的参考价值。     

PCB自动光学检测系统

随着PCB生产复杂度和产量的提高,在PCB的质量检测方法中,相对于传统的人工目检,以图像处理技术为核心的自动光学检测已开始展现出高精度、快速、无损伤,自动化等优势。提出了一种快速、高精度的PCB自动光学检测系统,利用面阵工业CCD以图像分块连续扫描方式为基础,设计了系统硬件平台和软件结构模型,提供了检测算法流程及其关键处理,通过联合调试实验证明,该检测系统速度快、精度高,能够满足有一定实时性要求的生产现场。     

基于区域神经网络的TFT-LCD电路缺陷检测方法

对薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）边框电路中细微、复杂的缺陷进行检测,一直是自动光学检测（AOI）的一个难点。本文提出基于改进的快速区域神经网络（FasterR-CNN）算法对TFT-LCD边框电路的缺陷进行检测。首先在共享卷积层进行特征提取,然后通过多层的区域提议网络结构生成精确候选区域,根据候选区域的特征和目标分类实现对缺陷的识别和定位。同时设计多种有效的网络结构并详细分析网络层深度及卷积核大小对检测效果的影响,最后进行不同算法的比较。在实际构建的数据集上实验,结果表明本文方法具有良好的检测效果,对6种类别的液晶屏边框电路缺陷识别定位达到平均每张0.12s的检测速度和94.6%的准确率。     

高精度光学自动检测仪快速对焦方法研究

为提高光学自动检测设备中自动对焦的准确性、快速性和稳定性,提出一种新型的高精度快速自动对焦技术方案.该系统利用光学三角法测距原理将汇聚到工作台上的激光光斑成像在CCD上,再利用光斑灰阶的变化实现精密对焦.实验结果表明:显微镜重复对焦精度可以达到0.1 μm,对焦时间小于200 ms,满足工业光学检测系统中实际应用的需要...     

自动光学检测技术在芯片封装中的应用

“翻转芯片焊球点阵排列”是一种表面贴片封装技术,使用翻转芯片与焊球点阵排列相结合的结构。然而,芯片封装的最终质量受制作中每个工艺过程的影响。因此,对于某些工艺流程的实时检测将会在整个工艺流程中起到及其重要的作用。非接触检测技术不但可以检测到芯片中的微观特性,对器件不会造成损坏,而且诸如自动光学检测,自动X射线检测等还能提供良好的工艺控制信息。本文概述了FCBGA芯片封装生产工艺特点以及封装工艺流程,并介绍了运用于其中的光学检测和X射线检测等几种非接触检测技术,着重介绍其中的自动光学检测的基本原理及检测算法,这些方法对于芯片封装工艺中的缺陷检测有重要意义。     

周期纹理背景中的表面缺陷检测技术

基于机器视觉原理的自动光学表面缺陷检测技术是当今工业生产中在线检测表面缺陷的一种新的技术方法,是精密制造与组装工业过程中保证零部件表面质量的重要检测手段.以液晶面板TFT阵列表面缺陷自动光学检测为例,介绍了表面缺陷自动光学检测的基本组成原理,阐述了周期纹理背景表面上的表面缺陷检测方法、缺陷信息处理的基本过程与实用算法.针对表面缺陷检测图像处理技术难题,详细论述了表面缺陷扫描图像中的周期纹理背景傅里叶变换频域滤波方法、缺陷分割双阈值统计控制法,并用实验结果给出了例证.     

基于二值投影的PCB元件安装缺陷检测算法研究

研究分析了适用于AOI设备的PCB表面安装元件的缺陷检测算法.使用二值投影分析方法对2种元件类型的缺陷检测方法进行了研究,包括针对贴片电阻电容类型的chip元件和集成电路芯片类型的IC元件的缺陷检测方法.使用VC++6.0编写MFC程序实现算法,并制作了各种元件图像进行实验测试.实验结果表明,提出的方法能够快速有效的对两种类型的元件安装缺陷进行检测.     

PCB自动光学检测中Gerber文件的解析研究

为了在PCB自动光学检测中使用Gerber文件建立标准图像,提出了一种解析Gerber文件的方法.该方法在对Gerber文件的数据结构进行语法分析的基础上,采用正则表达式匹配,进行自上而下分析从而提取出所需信息,用Map内嵌链表的数据结构存储数据;然后计算出Gerber文件所描述的图像并通过图形设备接口绘制;最后将各层图像进行腐蚀膨胀等处理并合成适用于PCB自动光学检测建标的图像.实验结果表明,该方法能快速准确地解析Gerber文件.