张天恩，林嘉宇，陈 巍

(国防科学技术大学电子科学与工程学院，长沙410073)

1 引言

随着计算机图像处理技术、模式识别、人工智能的发展，运用光学自动检测［1］(AOI，Automatic Opitc Inspection)代替人工对印刷电路板的质量进行检测已经成为发展的趋势。研究基于图像处理的印刷电路板质量检测系统的总体设计，阐述了基于图像处理的检测系统的工作原理，讨论了图像采集单元中扫描仪的选择和驱动程序设计，讨论了图像处理单元中的图像去噪，图像分割、图像识别算法，运用图像差分运算方法完成了对缺陷的检测，并进行了仿真实验。

2 系统结构组成

印刷电路板质量检测系统由硬件系统和软件系统组成。设计的硬件系统包括图像采集单元(扫描仪)、计算机(主机和显示器);软件系统主要是计算机的图像处理系统。它将硬件系统传输来的PCB图像进行处理、分析和识别，以判断待检测图像中是否存在缺陷。工作时，扫描仪固定于生产线传送带的一侧，采集并获取PCB板图像，由检测计算机的图像处理系统对采集到的图像进行处理、分析、判别，并进行人机交互。系统的结构组成如图1所示。

工作原理:获取图像之后，图像的预处理模块对待检测图像进行预处理，采用中值滤波对图像进行平滑去噪;采用最大类间方差［2］对图像进行二值化处理。经过图像的预处理之后，进行图像缺陷识别。主要采取待检测图像与标准图像的二值化图像进行差分运算的方法，去除共同的部分，留下图像中的缺陷;由于缺陷中可能有因噪声引起的伪缺陷，需要通过之前系统预先设置的缺陷容许值来判断是否为缺陷，最后，把检测出的缺陷情况及时提供给操作人员。……