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《解放军信息工程大学》 2010年
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基于CBCT图像的PCB网表提取技术研究

黄辉  
【摘要】:近年来我国引进了国外大量先进电子设备,由于非技术引进,这些设备的电路原理图是未知的,对这些电子设备进行维护,并消化吸收其中的电子设计思想,对于我国开发具有自主知识产权的电子设备具有重大意义。PCB反演技术可以实现电子设备中PCB(Printed Circuit Board)电路原理图的还原,基于电路原理图即可实现电子设备自主维护及仿制的需求。针对现有PCB反演技术接触、有损、效率低的缺点,本课题利用锥束CT(Cone Beam Computed Tomography, CBCT)对PCB进行三维成像,基于PCB三维图像实现PCB反演。本文主要研究从经过预处理的PCB三维图像中提取出PCB网表。本文基于PCB三维图像的特点,结合PCB逆向的实际应用需求,研究了PCB物理层图像获取、PCB要素识别和PCB网表提取等关键技术。本文的主要工作如下: 1、提出了一种PCB物理层图像获取算法。PCB的制板工艺及焊接过程使得PCB存在不同程度的翘曲,导致无法直接切片获取PCB各物理层图像。针对这一问题,提出了根据导线分布拟合得到PCB物理层所处曲面,进而生成PCB物理层图像的方法。实验表明该方法可以准确提取出PCB各物理层的二维图像。 2、对SIFT(Scale-Invariant Features Transform)检测器及SURF(Speeded Up Robust Features)描述子进行了改进,基于两种改进算法分别实现了PCB图像拼接。受限于CBCT系统指标,大尺寸PCB板只能分区扫描,同时必须进行图像拼接才能得到完整的各物理层图像。通过对尺度空间的简化及特征点的筛选,缩短了SIFT检测器的检测时间;通过改进SURF描述子,提高了特征点的匹配速度。实验表明,两种算法都达到了满意的拼接效果。 3、提出了PCB要素的提取方法及基于PCB要素图的网表生成算法。PCB三大要素——焊盘、过孔、导线的提取采用自动与人机交互相结合的方式。根据PCB要素图所表达的连通性,采用连通区域标记的方法实现了单层子网络提取;根据过孔连接各物理层的特性,实现了各物理层子网络的合并。实验结果表明,基于PCB要素图的网表生成算法可以快速、准确的提取出PCB网表。 4、完成了基于PCB物理层图像的PCB网表生成软件模块设计与实现。软件主要包括PCB要素提取、PCB识别网表生成两大模块。软件具有人机交互性能高、易扩展的优点。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 彭伟;基于工业锥束CT的体绘制技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 张峰;PCB图像伪影校正技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 管士勇;基于特征点的印刷电路板CT图像配准技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐海云,王普,王广生;全景拼图的实现技术[J];北京工业大学学报;2004年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨占龙;基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
2 刘立;基于多尺度特征的图像匹配与目标定位研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 黄魁东;锥束CT仿真系统关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
2 刘明贺;基于视觉的印刷电路板缺陷自动检测系统[D];大连理工大学;2006年
3 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
4 张映玉;基于PCB反演的网络表生成与转化研究[D];华中科技大学;2007年
5 邓青梅;电路板反演中点线检测技术研究[D];华中科技大学;2008年
6 何世林;电路板反演中网络表生成研究[D];华中科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 何海燕;施培蓓;;基于改进AdaBoost算法的行人检测方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
4 吴慧兰;刘国栋;刘炳国;胡涛;浦昭邦;;ICF实验靶定位技术研究[J];半导体光电;2008年05期
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7 陈京;袁保宗;刘渭滨;;多视点标定图像的交替迭代度量重建方法[J];北京交通大学学报;2012年02期
8 周峰;刘辉;李超峰;;SIFT算法在图像配准中的应用[J];办公自动化;2009年22期
9 蒲超,张育民;医学图象三维处理算法与应用[J];兵工自动化;2004年06期
10 王格芳;陈国顺;王学明;方兴桥;;基于实物逆向工程技术的装备零件设计方法[J];兵工自动化;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苗量;陈文琳;晏民;彭凤春;;逆向工程关键技术研究及对点云CAD建模的探讨[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 王万龙;;制造业信息化技术中的几项新技术[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 闫龙;;摄影测量点云数据精简研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;A High-level Image Sequence Fusion Algorithm for Human Detection[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严斌;上颌尖牙埋伏的生物力学分型与个体化诊疗[D];南京医科大学;2010年
2 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
8 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
9 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
10 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 魏巍;医学超声图像的三维重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
5 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
6 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
7 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
8 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
9 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
10 孙冰;轴承滚子外径非接触检测系统及算法的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐海云,王普,王广生;全景拼图的实现技术[J];北京工业大学学报;2004年04期
2 唐晓英;应龙;刘伟峰;范星宇;韩潇;;医学图像三维重建Splatting体绘制的研究与改进[J];北京理工大学学报;2009年05期
3 马建华;陈武凡;黄静;杨迪;毕一鸣;;基于最大互信息量熵差分割的CT金属伪影消除[J];电子学报;2009年08期
4 韩冰;王永明;孙继银;;加速的Fast Hessian多尺度斑点特征检测[J];光学精密工程;2011年07期
5 谷建伟;张丽;陈志强;邢宇翔;;常用的几种插值方法在CT系统金属伪影校正中的性能比较[J];核电子学与探测技术;2006年06期
6 王珏;曹思远;邹永宁;;利用CUDA技术实现锥束CT图像快速重建[J];核电子学与探测技术;2010年03期
7 续海峰;张洁;;非常规三维CT检测技术研究[J];机床与液压;2008年07期
8 王碧,霍红卫;基于K-D树的多维数据分布方法[J];计算机工程;2003年03期
9 于丽莉;戴青;;一种改进的SIFT特征匹配算法[J];计算机工程;2011年02期
10 吴飞;蔡胜渊;郭同强;庄越挺;;三角形约束下的图像特征点匹配方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘伟峰;唐先明;韩宝东;朱文妹;;基于GPU计算的光线投射法体绘制研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 阳爱民;模糊分类模型的研究[D];复旦大学;2005年
2 李伟;像素级图像融合方法及应用研究[D];华南理工大学;2006年
3 刘立;基于多尺度特征的图像匹配与目标定位研究[D];华中科技大学;2008年
4 邹晶;工业X射线CT成像有关问题研究[D];首都师范大学;2009年
5 余晓锷;优化CT图像金属伪影消除算法研究[D];南方医科大学;2009年
6 邹华;基于可编程GPU的体绘制关键技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张峰;工业锥束CT伪影校正方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 王林元;锥束CT有限角度三维重建算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 张峰;PCB图像伪影校正技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
4 梁亮;基于可编程图形硬件的三维图像快速重建算法研究[D];西北工业大学;2005年
5 刘明贺;基于视觉的印刷电路板缺陷自动检测系统[D];大连理工大学;2006年
6 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 谷建伟;CT数据校正方法的研究[D];清华大学;2006年
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9 刘磊;基于GPU的医学图像三维重建及可视化技术研究[D];南方医科大学;2008年
10 曹红杏;基于特征的图像拼接技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 管士勇;基于特征点的印刷电路板CT图像配准技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
2 韩玉;锥束CT超视野成像关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
3 董昌灏;基于图论的交互式PCB图像分割技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
4 张俊;锥束CT几何伪影校正技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
5 王兆丰;基于点模型的CT图像三维可视化技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨民,路宏年,张莉;分层层析成像中典型构件数字投影计算机仿真[J];兵工学报;2003年02期
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4 陈荣盛,袁小海,胡震,刘培林,吴文伟;水下机器人光视觉信息获取及处理算法[J];船舶力学;1999年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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2 吴川;朱明;杨冬;;基于最大模糊熵原则的低对比度图像阈值选取法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
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1 王召巴;基于面阵CCD相机的高能X射线工业CT技术研究[D];南京理工大学;2002年
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1 孙宏宇;三维CT算法及重建质量研究[D];华北工学院;2003年
2 李志伟;图像拼接技术中若干问题的研究[D];大连理工大学;2005年
3 刘欣瑜;非均匀密度场的建模与ICT仿真投影计算方法研究[D];西北工业大学;2005年
4 刘斌;PCB板级电路可制造性研究[D];西安电子科技大学;2006年
5 王恒;基于改进Hough变换的圆形物体检测[D];东北大学;2006年
6 赵辉;基于点特征的图像配准算法研究[D];山东大学;2006年
7 刘铁;电气CAD系统的研究与开发[D];大连理工大学;2006年
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7 中国印制电路行业协会副理事长 秘书长 王龙基;重塑中国PCB企业新形象[N];中国电子报;2011年
8 证券时报记者 郭峰;方正科技重庆PCB产业园建成投产[N];证券时报;2009年
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10 奥特斯(中国)有限公司公共事业部 胡之昀;做芯片级的PCB工厂[N];中国电子报;2009年
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9 杨俊;CBCT和DTS在放疗摆位中的应用研究[D];南方医科大学;2010年
10 刘鹏;若干环境污染物富集、检测和转化的理论研究[D];山东大学;2011年
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1 李小荣;高速数模混合电路信号完整性分析与PCB设计[D];杭州电子科技大学;2010年
2 肖武生;SD大鼠新生期暴露多氯联苯致雄性生殖毒效应研究[D];复旦大学;2010年
3 刘霞;PCB光电自动外观检查机的光学及软件部分设计及实现[D];电子科技大学;2010年
4 冯小平;基于粒子群算法的PCB板上电子元件的热布局优化[D];西安电子科技大学;2010年
5 王翀;PCB的知识产权保护模式研究[D];中国政法大学;2011年
6 李杰;基于电磁带隙结构与磁性材料的PCB供电系设计[D];复旦大学;2010年
7 张鹏飞;高速PCB信号完整性设计与分析[D];内蒙古大学;2010年
8 丁一宁;汽车组合仪表PCB自动焊接生产线关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
9 齐立荣;基于图像处理的PCB缺陷自动光学检测系统的研究与实现[D];北京邮电大学;2010年
10 欧阳琴;大面积PCB投影扫描式激光曝光机的研制[D];广东工业大学;2011年
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