随着信息化的快速发展,表面贴装技术(Surface Mount Technology)作为一种先进装联技术,被广泛应用于各行各业的电子产品组件和器件的组装中。不仅SMT印刷模板制造商需要高效率、精准的产品出厂检测手段,而且SMT加工厂家在印刷过程中亦需要不断检测模板的磨损情况。基于SMT模板目标尺度小、数目多、检测精度要求高等特点,机器视觉测量技术成为保证其检测要求的重要手段。本课题来源于广东省科技计划项目(2009B010900017)“基于视觉的SMT模板自动检测设备研发”。论文研究了以机器视觉理论和影像测量技术为基础的SMT模板检测的关键技术,包括图像处理、路径规划、统计过程控制(Statistical Process Control)等实施方法,并设计开发了针对SMT模板的自动影像检测系统,实现了对SMT模板的孔壁粗糙度、开孔尺寸、开孔形状、开孔位置误差等参数测量控制,并采用了SPC技术实施分析生产过程的变异因素。首先,本文规划设计了系统的硬件与软件结合平台,包括图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块三部分。其中,图像采集模块由CCD摄像机、测量显微镜和图像采集卡组成,完成被测物体的图像采集;运动控制模块采用PC机、运动控制卡、光栅尺等组成的结构形式,用以实现测量时显微镜相对于被测物体的运动控制。其次,在影像测量算法设计方面,本文针对SMT模板影像测量的特点,提出了一系列图像处理的方法,通过中值滤波、迭代阈值分割法、Sobel算子边缘检测法提取图像,并对SMT模板的粗糙度检测进行了阐述。为实现SMT模板的高效自动跟踪测量,提出了图元分聚和使用改进后的最近邻算法对聚类路径规划进行优化,通过运动控制系统和机械平台的配合,实现SMT模板的自动检测。最后,在深入研究SPC实施的理论基础上,本文分析了利用控制图及过程能力指数评价SMT生产过程稳定性时存在的问题。对SMT模板检测参数中的两种重要参数开孔尺寸面积大小和开孔位置偏差抽样测量,并使用不同控制图进行控制,结果显示达到了系统的设计要求。