7195

بازرسي بصري خودكار بردهاي مدار چاپي

كارشناسي

مهندسي برق - الكترونيك

1399

دكتر احمد آيت الهي

1400/01/17

مهندسي برق

Automatic Optical Inspection of Printed Circuit Boards

در صنعت توليد برد مدار چاپي، يكي از مهم‌ترين بخش‌ها، بازرسي كيفيت توليد است. با پيچيده‌تر شدن بردهاي مدار چاپي، بازرسي چشمي ديگر روش مناسبي براي ارزيابي كيفيت نيست. چشم انسان در اثر فعاليت مداوم به مرور خسته مي‌شود و خودكار كردن اين كار سبب افزايش سرعت توليد و كيفيت محصولات مي‌شود. بازرسي بصري خودكار (AOI) يكي از پركاربردترين روش‌ها در يافتن نقص‌هاي برد مدار چاپي مي‌باشد. دستگاه AOI يك سيستم مبتني بر بينايي ماشين است كه در آن نور توسط چندين منبع نوري به برد مدار چاپي تابانده مي‌شود و از يك يا چند دوربين با كيفيت بالا براي تصوير برداري استفاده مي‌شود. تصوير اخذ شده توسط اطلاعات سيستم پردازش مي‌شود و نقص‌هاي آن شناسايي مي‌شوند. به دليل قيمت بالاي اين دستگاه، بسياري از خط توليدهاي كوچك و متوسط برد مدار چاپي از آن استفاده نمي‌كنند. با پيشرفت‌هاي صورت گرفته در سخت‌افزارها و ارزان‌تر شدن آن‌ها لازم است روش‌هايي مبتني بر پردازش تصوير توسعه يابد تا خط توليدهاي كوچك‌تر نيز بتوانند با هزينه كم، عمليات بازرسي را به صورت خودكار انجام دهند. در اين پايان‌نامه روش تفريق تصوير و روش اندازه‌گيري شاخص تشابه ساختاري (SSIM) براي يافتن نقص‌هاي برد مدار چاپي پياده‌سازي شده‌اند. اين دو روش مرجعي مي‌باشند و تصوير مورد آزمايش با تصوير مرجع بايد هم‌تراز باشد. يك روش هم‌ترازسازي بر اساس تطبيق بردارهاي ويژگي نيز به اين منظور پياده‌سازي شده است كه با دقت بالايي تصاوير را هم‌تراز مي‌كند. پياده‌سازي تمام اين روش‌ها با زبان برنامه‌نويسي پايتون صورت گرفته است. دو روش تفريق تصوير و SSIM روي يك مجموعه‌داده حاوي تصاوير بردهاي مدار چاپي مونتاژ نشده آزمايش شدند و نتايج آن‌ها مقايسه و تحليل شد. طبق نتايج، روش تفريق تصوير به دليل ساده بودن حدود 6 برابر سريع‌تر از روش SSIM است اما دقت عيب‌يابي SSIM بالاتر است.

برد مدار چاپي , پردازش تصوير , تفريق تصوير , ُُتشابه ساختاري , تطبيق بردارهاي ويژگي