PCB板缺陷检测中图像配准技术研究
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第24卷Vol.24第3期No.32016年2月Feb.2016
收稿日期：2015-02-28
稿件编号：201502156
作者简介：周恋玲（1986—），女，四川成都人，硕士研究生，助理实验师。研究方向:光电图像检测、图像信息处理。
目前各种电子产品都离不开PCB 板，PCB 板的质量问题直接决定了企业的生存问题，对于PCB 板缺陷的检测成为企业质量保证必不可少的环节。图像配准作为检测的核心，如果配准精度存在较大误差，将会影响整个检测系统的结果。
Chun-Jen Chen [1]等人提出了将Hausdorff 距离运用到图
像定位和缺陷检测中，这种方法对于图像配准中，边缘产生的差异有一定的改善作用，但是这种方法只是采用了平移，还是存在一定的问题。Syamsian Mashohor [2]使用混合遗传算法（Hybrid Genetic Algorithm ）来判定图像的位置偏移，从而进行配准，综合利用了Sobel 边缘检测、图像差值法、噪声滤波等方法来进行检测，检测针对灰度图像进行，对于高集成度的
PCB 板能有效地进行检测，整个系统自适应性高。Oh.Hae-Won [3]等人在PCB 的装配检测仪器中，根据Gerber 文件来识
别PCB 元器件的位置，从而实现了PCB 的元件的准确定位与检测。文中利用Gerber 文件对标准PCB 图像和待测PCB 图像分别进行配准，相当于两次配准过程，配准精度得到提高。
1
Gerber 文件和图像配准
1.1
Gerber 文件简介
Gerber 文件又称为光绘文件，它是线路板行业图像转换
的一种标准格式[4]。许多PCB 制造厂引进了CAD 设计系统，利用Gerber 文件，进行贴片机生产。因此，PCB 板通常有其对应的Gerber 文件。由于Gerber 是PCB 板制作的标准文件，因此，文中通过引入Gerber 文件，利用生成Gerber 图像，作为配准的基准图像，从而提高配准的精度。
1.2图像配准原理
在图像处理中，根据标准信息来校正图像位置的处理是
非常重要的一步，常用的空间校正图像公式如下：
x ′=F x
（x ，y ）
y ′=F
y （x ，y !）
（1）
式中的两个函数为变换函数，计算（x ，y ）在校正图像坐标系统中的正确位置，同时把该点的灰度值移植到计算得到的新位置上。通常，计算出来的新坐标值并不是整数，这样便无法得到该点的精确灰度值，为此，需要采用灰度插值技术进行处理。双线性插值，是利用该点的四个最近邻像素的
PCB 板缺陷检测中图像配准技术研究
周恋玲1，张静
2
（1.武警警官学院电子技术系，四川成都
610213；2.电子科技大学光电信息学院，四川成都610054）
摘要：PCB 缺陷检测系统中，图像的配准精度直接影响着整个系统的检测精度。针对PCB 板标准图像和待测图像本身存在差异，传统方法用标准图像来配准待测图像的精度较低的问题，文中通过引入Gerber 文件，对标准PCB 板图像和待测PCB 板图像进行二次配准，并对配准后的图像进行坐标修正。对采集的大尺寸PCB 图像进行配准实验，结果显示配准偏移可控制在1-2个像素范围内，配准精度得到很大提高。关键词：PCB ；图像配准；Gerber 文件；二次配准中图分类号：TN247
文献标识码：A
文章编号：1674－6236（2016）03-0166-03
The research on image matching of PCB defect detection
ZHOU Lian 鄄ling 1，ZHANG Jing 2
（1.School of Electronic Technology ，Armed Police Academy ，Chengdu 610213，China ；
2.School of Optoelectronic Information ，University of Electronic Science
and Technology of China ，Chengdu 610054，China ）
Abstract:The accuracy of image matching would affect the detection accuracy of the PCB defect detection system.The standard PCB image and the test PCB image were different.The accuracy of traditional method using the standard PCB image to match the test PCB image was low.In this paper ，the standard PCB image and the test PCB image were both matched with the Gerber.Then we corrected the coordinate value of the matched image.After the experiments for the matching of large 鄄size PCB images ，the experimental results showed that the offset of image matching could be controlled in the range of 1-2pixels ，so the accuracy for the matching was improved.
Key words:PCB ；image matching ；gerber ；twice match
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