以資料樹比對法為基礎之PCB自動視覺檢測

Abstract

PCB自動視覺檢測的主要關鍵在於如何有效率的比對參考樣本及待測PCB影像，並正確的檢測出瑕疵，故本論文的主要目的在於建立一套高效率的比對法則。有別於其他比對方法，為了增加比對的正確性及比對的速度，我們採用改良式圖表比對法(Graph Matching)，也就是將PCB影像中所有物件的相互關係及其本身的屬性以樹狀的資料結構方式來表示，換言之，即以資料樹的方式來描述原本影像中所有的物件資訊，包括物件的連結關係以及本身的性質，接著再比對參考及待測PCB影像的資料樹，而並非直接比較兩者的影像。至於資料樹中的所有物件資料，必須以資料庫形式來管理，故本系統以Borland C++ Builder作為發展軟體的平台，利用其支援資料庫程式開發的特性來完成資料樹的建立及比對，最後將以一實際的PCB影像做例子，說明資料樹的建立、比對以及瑕疵的檢出過程。

The key technique in PCB automatic inspection is focused in comparing test board with the reference board efficiently, and to find out defects at the same time. This paper is to build a highly efficient comparison algorithm. As the earlier inspection methods, we adopt graph matching method due to correctness and speed factor. Graph matching method is to transform the relationship and characteristics of allobjects in a PCB into a data tree structure. In the other words, we describe the link relations and properties in PCB by using a data tree. Thus, we can compare reference board and test board by their data tree instead of image. In order to manage all object data in a data tree conveniently, the database system is required. We develop the inspection software by Borland C++ Builder(BCB), then the building and comparision of data trees can be finished by the database programming supported by BCB. Finally, we take a practical PCB board as a demonstration sample, which verifies our software. 英文摘要 第一章 印刷電路板自動視覺檢測技術回顧 1.1 參考基準檢測 1.1.1 影像直接比為法 1.1.2 模型基準法 1.1.3 規格檢測法 1.2 無參考基準檢測 1.2.1 型態學檢測法 1.2.2 編碼檢測法 1.3 混合式檢測 1.4 綜合評論 第二章 資料樹比對法簡介 2.1 動機 2.2 前處理之假設 2.3 系統與論文架構 第三章 資料樹的建立 3.1 樹狀結構 3.1.1 樹的結構介紹 3.1.2 根的選取 3.1.3 子樹與根的關係 3.1.4 子樹中的子樹 3.2 物件屬性 3.2.1 共同屬性 3.2.2 個別屬性 3.2.3 結構屬性 3.3 編號方法 3.3.1 子樹的編號 3.3.2 物件的編號 3.3.3 例子 3.4 物件的相互關係 3.4.1 座標系的選取 3.4.2 極座標表示法 第四章 資料樹的比對 4.1 吻合 4.1.1 子樹對應的觀念 4.1.2 對應的依據 4.1.3 吻合的順序 4.2 驗證 4.2.1 比較內容 4.2.2 容忍值設定 4.3 Algorithm 第五章 軟體架構-資料庫系統的實現 5.1 使用資料庫的動機 5.2 資料庫基本概念 5.3 資料庫架構 5.4 軟體架構及功能 5.4.1 資料表及資料樹的建立 5.4.2 資料樹的比對 5.4.3 比對結果 5.4.4 資料查詢 第六章 實例說明 6.1 資料表及資料樹的建立 6.1.1 初始化資料樹 6.1.2 新增子樹 6.1.3 新增物件 6.1.4 新增所有物件 6.1.5 編號 6.1.6 實際圖形說明 6.2 資料樹的比對 6.2.1 載入參考資料表 6.2.2 載入待測資料表 6.2.3 資料樹的比對 6.3 比對結果顯示 6.4 資料查詢 第七章 結論 7.1 具體成果 7.2 待改進處及未來發展 附錄A 參考樣本電路板之資料樹結構 附錄B 參考樣本電路板之物件資料表 附錄C 參考樣本電路板之子樹資料表