PCB板上电子元件缺陷检测的结果直接影响了电路板的生产成本,其中有极性电子元件的缺件、反接、错接将对电路板造成极大的伤害。相比于传统的人工检测方法,自动光学检测系统(Automated Optical Inspection,AOI)拥有更高的可靠性、不间断性以及更高的精度。因此,研究一款适用于PCB板有极性电子元件检测的AOI系统具有十分重要的现实意义。本文主要解决PCB板上有极性电子元件的缺陷检测问题,重点研究了电解电容的快速检测算法和二极管的极性检测算法,搭建了一个专用的AOI检测系统,实现了液晶显示器电源板上有极性电子元件的缺陷检测。本文的研究内容包括:1、搭建了PCB缺陷检测系统。检测系统分为硬件系统和软件系统,硬件系统由光照模块和图像采集模块组成,软件系统中编写了模板配置模块、元件信息模块、元件编程模块。2、研究了图像的预处理和电路板定位算法。首先,对图像进行旋转变换,采用高斯滤波算法对图像进行平滑处理去除噪声;其次,采用图像分割算法将图像的目标和背景分割开,并选择canny边缘检测算子对目标图像进行边缘提取。电路板定位算法中通过对电路板边缘图像进行Hough直线检测,选取其中一个直线的交点作为参考点,在其行方向与列方向上对定位孔进行搜索,利用Hough圆检测算法检测定位孔位置,实现电路板的定位。3、提出一种改进的广义Hough圆检测算法对电解电容进行快速检测。首先,对canny边缘检测算子进行了优化,通过加入自定义的敏感度α,自动选取阈值,得到优化的边缘图像,提高其抗干扰能力;其次,通过减少边缘像素点的参与来减少投票点,并通过图像金字塔分层搜索降低累加器空间,提高了算法速度。实验结果表明,本文算法对电解电容的检测速度比传统广义Hough算法提高了 80%。4、研究了二极管、插槽和IC的缺陷检测算法。首先,通过基于形状的模板匹配算法实现二极管定位;其次,提出了一种改进的Otsu算法实现二极管的极性检测,令极性检测算法中的灰度级公式类间方差最大,使每个像素间的距离最短。改进后的算法在外界干扰的情况下将目标和背景较好分割开,能够较准确地检测出二极管的极性。最后通过模板匹配算法实现了插槽和IC的缺陷检测。