贴片机多目标飞行对中图像识别技术的研究与实现

【摘要】贴片机是现代电子制造装备的标志性设备,它横跨电子、机械、自动化、光学和计算机等众多学科,涉及精密视觉检测、高速高精度控制、精密机械加工和计算机集成制造等核心技术,是典型的机电光一体化高科技领域。速度和精度是衡量贴片机性能的关键参数,而贴片机的视觉系统是贴片机在进行贴片时处理贴片元件特征和位置反馈的关键部件,它直接决定了贴片机的速度和精度。本课题是以实验室自主研发的LED专用贴片机为研究平台,根据自主设计的贴片机结构的特点和要求,研发了一种基于OpenCV视觉库的贴片机视觉系统。具体的研究工作如下：(1)确定了满足飞行视觉和多目标识别视觉的LED专用贴片机的视觉系统的方案。分别叙述了视觉系统的几个模块及其作用,并根据分析相同种类设备的性能基础上,提出了本课题设计的视觉系统应该达到的技术指标。(2)设计和搭建了MARK点识别和检测元件的图像采集装置,并以检测元件摄像机(上视相机)为例子,阐述光源系统和光学成像系统的设计和硬件选型方法。其中,光源系统可以为适于LED专用贴片机贴装的LED贴片元件提供最适宜的照明；光学成像系统在光源的配合下,能够采集到运动状态下多个LED贴片元件的清晰的图像。(3)利用OpenCV视觉库的部分函数对适用于LED专用贴片机视觉系统的图像预处理基础算法做了比较试验,包含图像的平滑滤波,图像的闽值分割,图像的形态学处理、边缘检测、亚像素级精度的边缘定位等。为实现贴片元件和PCB板MARK点的定位与检测算法奠定基础。(4)实现LED贴片元件的定位：对LED贴片元件图像几何特征进行介绍,并对多个LED贴片元件进行同时定位的算法进行研究。通过实验证明本文算法有着很好的精度,满足LED专用贴片机的指标要求,而且多目标同时识别的方式有利于贴片机速度的提高。(5)实现PCB板基准点(MARK点)的亚像素级别的精确定位：阐述了PCB板MARK点的使用原理,对应用比较广泛的圆形MARK点的亚像素边缘检测定位算法进行研究。通过实验证明本算法有着很好的精度,满足LED专用贴片机对MARK点的指标要求。
【作者】田甜；
【导师】肖曙红；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】贴片机视觉；OpenCV；图像处理；贴片元件定位；PCB板定位；

【参考文献】
[1]陈思齐.并行IDS流量分发设备控制软件的设计与实现[D].国防科学技术大学,软件工程,2012,硕士.
[2]孟令德.基于簇的片上网络设计及实现[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2011,硕士.
[3]王维.苏州木渎严家花园研究[D].西安建筑科技大学,建筑学,2013,硕士.
[4]董敏煜.关于波动方程偏移——与马在田同志商榷[J].石油地球物理勘探,1978,04:36-38+27.
[5]罗远带.二十五味珊瑚丸抗癫痫的回顾性临床研究与动物实验研究[D].南方医科大学,中西医结合临床,2012,硕士.
[6]周锦雯.俄罗斯东正教思想文化对绘画艺术的影响[D].华中师范大学,俄语语言文学,2014,硕士.
[7]王根.基于事件相关电位的脑机接口系统研究与设计[D].华侨大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[8]尚哲.我国网络问政运行机制研究[D].河北大学,行政管理,2014,硕士.
[9]王琳.当代中国共产党人共同富裕思想研究[D].北京交通大学,2014.
[10]黄文娟,戴宇,刁然,汪慧英.高敏C反应蛋白在哮喘小鼠中的表达及其与气道炎症的相关性[J].全科医学临床与教育,2015,01:6-10.
[11]刘云峰.内蒙古XDT汽车贸易有限公司发展战略研究[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2014,硕士.
[12]沈鑫颉.近空间升华法制备CdTe薄膜及其在太阳电池中的应用[D].合肥工业大学,2013.
[13]白锐.惟有东坡居士好，姓名高挂在黄州——苏轼谪居黄州时期的生存样态及其文学、书法创作[D].陕西师范大学,中国古代文学,2004,硕士.
[14]邓锦环.试论中国水墨画的空间处理[D].吉林大学,美术学,2013,硕士.
[15]李群.电光影里惊尘世：被遗忘的大师史东山[D].西南大学,电影学,2014,硕士.
[16]贾玉敏.关于张良若干问题的释疑及其后世形象传播浅析[D].山东大学,中国古代史,2013,硕士.
[17]李艳芬,史保锋.莱钢GT078L3K3型离心式空气压缩机的防喘振控制[J].冶金自动化,1999,05:53-54.
[18]聂雪娇.博物馆体验式展示形式研究[D].西南大学,美学,2014,硕士.
[19]武庆刚.XT公司技术人员人力资本激励机制研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[20]毕磊.基于投资者情绪的IPO抑价研究[D].辽宁大学,金融学,2012,硕士.
[21]张崇升.山东电信光网宽带投资战略研究[D].山东大学,工程管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]李文.关系营销在我国银行的应用[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[23]张玉金.城市慢行交通系统中政府行为的研究[D].西南大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[24]陈憬朝.智能分层注水数控配水器系统设计[D].西安工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[25]赵萌,邱菀华,刘北上.基于相对熵的多属性决策排序方法[J].控制与决策,2010,07:1098-1100+1104.
[26]王飞跃.关于模糊系统研究的认识和评价以及其它[J].自动化学报,2002,04:663-669.
[27]刘迪玥.我国劳动力错配的效率损失[D].吉林大学,数量经济学,2013,硕士.
[28]刘腊.生源地信用助学贷款研究[D].湖南师范大学,高等教育学,2014,硕士.
[29]袁聪姬.导电聚合物微层共挤装置的研制[D].北京化工大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[30]黄欣.LDPC码与网络编码的联合编译码方案[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[31]史彭,程贵华.毛细管法测定气体、液体的粘滞系数[J].物理实验.1992(03)
[32]刘圣松.基于纯方位估计的远程被动定位技术研究[D].中国舰船研究院,水下特种装备探测与控制,2014,硕士.
[33]陈剑.论我国公司重整中的治理结构[D].宁波大学,民商法学,2014,硕士.
[34]樊天龙,高沛,金管德,王泮祥,陈桂华.发展区域供水工程的探讨[J].现代城市研究.1997(03)
[35]刘玲.电煤供应链物流能力的评价研究[D].北京交通大学,2010.
[36]崔引弟.各向异性与各向同性双材料界面裂纹应力分析[D].太原科技大学,应用数学,2014,硕士.
[37]李立成,叶林.变风速下永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略[J].电力系统自动化,2011,17:26-31.
[38]李婷.西北少数民族地区生态移民探究[D].兰州大学,民族学,2013,硕士.
[39]王健,张晓媛.企业竞争力指标体系研究[J].山东社会科学,2014,11:135-140.
[40]崔蓉.扶风县基本农田划定研究[D].长安大学,土地资源管理,2014,硕士.
[41]马海云.《论语歧解辑录·学而》摘译实践报告[D].曲阜师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[42]朱桂才.游憩对武当山土壤和植被的影响及承载力研究[D].华中农业大学,园林植物与观赏园艺,2001,硕士.
[43]何会超.浙江省粮食生产功能区建设的思考与分析[D].浙江大学,作物（专业学位）,2013,硕士.
[44]雷岩.Ⅰ-Ⅵ族纳米晶薄膜材料的室温原位合成及在杂化薄膜太阳能电池中的应用[D].郑州大学,无机化学,2013,硕士.
[45]蒋庆薇.树根桩在高挖边坡防护中的稳定性研究[D].长安大学,防灾减灾工程及防护工程,2014,硕士.
[46]阮瑞文.内河碍航物碍航评价标准及评价工作程序的研究[D].武汉理工大学,交通运输工程,2003,硕士.
[47]杨文君.数据挖掘在教学中的应用分析[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2005,03:29-30.
[48]陈慧.网络慈善组织的运作及其机制研究[D].南京师范大学,社会保障,2012,硕士.
[49]徐倩.俄汉被动句对比研究及应用[D].黑龙江大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[50]张佳杰.甘草产量及品质对外源营养物质的响应[D].甘肃农业大学,药用植物资源利用,2013,硕士.