基于SURF特征的PCB元件匹配研究资料.doc

基于SURF特征的PCB元件匹配研究 第32卷第9期 2011年9月 仪器仪表 ChineseJournalofScientificInstrument V01.32No.9 Sep.2011 基于SURF特征的PCB元件匹配研究 侯北平,朱文,于爱华 (浙江科技学院自动化与电气工程学院杭州310023) 摘要:通过研究基于印刷线路板(printedcircuitboard,PCB)中芯片元件的特征,提出了一种利用SURF(speededuprobustfea— tures)特征与颜色信息进行PCB元件特征匹配的方法.在对PCB元件特征进行分析的基础上,计算SURF特征描述,并利用融 合颜色信息的最近邻法则寻找元件之问的匹配点对,最终给出匹配判决.实验结果表明本方法误判率低,匹配精度高,鲁棒性 强,可以用于PCB元件的配准检测中. 关键词:PCB匹配;特征提取;SURF特征 中图分类号:TP391文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.40 ResearchonprintedcircuitboardcomponentmatchingbasedonSURF HouBeiping,ZhuWen,YuAihua (SchoolofAutomationandElectricalEngineering,ZhejiangUniversityofScienceandTechnology,Hangzhou310023,China) Abstract:ThispaperproposesanovelmethodtomatchPCB(printedcircuitboard)components,whichcombines SURF(speededuprobustfeatures)andcolorinformation.OnthebasisofanalyzingPCBcomponentfeatures. SURFandcolorinformationofeachcomponentintheprintedcircuitboardarecalculatedandthenearestneighbor searchalgorithmisutilizedtofindoutthematchingpointgroups.Experimentalresultindicatesthatthemethodfea. tureslowrateoffalsepositive,highmatchingaccuracyandstrongrobustness,andcanbeappliedinPCBcomponent matchingsystem. Keywords:PCBmatching;featureextraction;speededuprobustfeature 1引言 印刷电路板(PCB)作为现代电子设备的重要组成部 分,它的质量将直接影响到主机器的系统性能.但在电 路板生产过程与焊接过程中出现的各种问题会导致元器 件存在缺失,偏移以及错件等缺陷,这样势必会影响产品 的质量和安全.因而对电路板进行在线检测十分必要并 可以改善质量,降低损耗.随着电子组装向高密度,小尺 寸,复杂PCB混合技术的纵深发展,仅依靠人眼进行产 品质量检测已无法满足实际检验需求.机器检测由于具 有检测标准恒定,检测质量高,可实现无损检测的优点, 已逐渐成为PCB质量检测的主要发展方向. 基于机器视觉的PCB检测方法是在特定光照条件 下利用工业相机获取PCB图像,根据实际需求对缺件, 移位,漏焊,焊点异常等缺陷进行检测,利用图像预处理, 图像分割,边界定位,模式匹配等方法进行处理.运用机 器视觉的理论与技术实现PCB的检测已成为一个研究 执占_3I 在PCB图像元件匹配的研究中,如何提取图像的有 效特征并提高匹配效率是一个研究重点.近年来,基于 局部不变量描述的方法在目标识别和匹配上取得了显着 的效果.在尺度空间理论基础上,Lowe提出了高 效的sIFT(scale.invariantfeaturetransforil1)算法,他利用 金字塔与高斯核滤波差分来求解关键点,是图像局部特 征描述研究中里程碑式的研究成果.SIFT算法对图 收稿日期:2010—11ReceivedDate:2010-11 基金项目:浙江省公益性技术应用研究计划项目(No.2011C31014),浙江科技学院学科交叉预研项目(No20IOJC02Y)资助 第9期侯北平等:基于SURF特征的PCB元件匹配研究2005 像的比例缩放,旋转以及噪声和光强的变化具有较好的 不变性,因而广泛应用于图像识别,图像配准中..但 该方法在提取过程中数据量大,时间复杂度高,在现有的 计算机条件下难以达到实时程度.Bay借鉴了SIFT算法 中