基于虚拟仪器的PCB线路检测技术是一门涉及虚拟测试技术、图像处理技术以及自动控制技术的综合性技术。在这篇文档中,作者介绍了如何利用LabVIEW软件开发平台,结合机器视觉技术,开发出一套能够自动检测印刷电路板(PCB)线路缺陷的系统。该技术主要解决传统人工检测效率低下和速度慢的问题,目的是实现PCB线路缺陷的快速、准确检测,以提高产品质量并减少人力成本。
在硬件组成方面,该检测系统由运动控制模块和机器视觉模块两个主要部分构成。运动控制模块主要由Xy轴机械运动平台、驱动器、步进电机、运动控制卡和计算机组成,负责控制Xy轴工作台以精确定位PCB板,并为图像采集提供支持。而机器视觉模块包括图像采集卡、光源和摄像机,用于实时采集PCB板的图像信息。
系统的工作流程是:计算机通过运动控制卡驱动电机控制Xy轴工作台,将PCB板精确地定位在光源下,触发摄像头拍摄图像。采集到的图像通过图像采集卡传到计算机,再由软件对图像进行处理和缺陷检测。文档中提到的硬件选型包括NI公司的PXI-14098型号采集卡、MBC-5051黑白摄像机和PCI-7330型号运动控制卡,以及两相混合步进电机和LED环形光源。
在软件开发方面,作者选择了LabVIEW作为开发工具。LabVIEW是一种图形化编程语言,广泛应用于仪器控制、数据分析和工业自动化等领域。该软件提供了丰富的函数和工具箱,可以方便地编写图像预处理、阈值分割、形态学滤波和缺陷检测等程序模块。
在图像预处理方面,文档中提到了对采集到的图像进行处理,包括图像的去噪、增强等步骤。阈值分割部分,使用了最大类间方差法对图像进行二值化处理,这一步骤是将图像从灰度格式转化为只含有黑白两种像素的二值图像,方便后续的缺陷分析。形态学滤波部分,运用形态学开运算处理图像中的毛刺,这是利用数学形态学的方法来去除图像中的小颗粒和噪点。
在缺陷检测方面,提出了根据线路缺陷的特征,利用缺陷图像和参考模板相减后,通过连通域个数变化的方法来判断是否存在缺陷。这种方法能够识别PCB线路板的断路、短路、缺损和毛刺等四种主要缺陷。
通过该检测系统的研究和实现,可以得出结论:该系统具有易于实现、无损检测、准确识别主要线路缺陷的优点。系统能够有效地提高检测效率和产品质量,具有广泛的实用前景。
关键词中提到的虚拟仪器,是指利用计算机技术模拟传统电子仪器功能的测试系统。它能够通过软件配置来完成各种测试任务,相比传统仪器更加灵活和功能强大。PCB线路检测中的应用显示了虚拟仪器技术在工业自动化检测中的重要性。
参考文献和专业指导方面,文档中提到了基金项目为福建省“十二五”规划重点课题,以及作者简介,表明该研究得到了相关资金支持,并由具有图像识别与智能系统研究方向背景的讲师进行。这为本技术的研究提供了可靠性和专业性保证。