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基于机器视觉的薄膜按键线路开关缺陷在线检测

王石磊  
【摘要】:薄膜按键线路开关是键盘的重要组成部分,主要用于固定键盘按键以及传递按键信息。薄膜按键线路开关主要由按键硅胶帽粘贴在柔性印刷线路板上组成。其中,按键硅胶帽作为薄膜按键线路开关的重要组成部分,主要用于固定按键。在生产过程中,由于按键硅胶帽粘贴质量与产品材质问题,薄膜按键线路开关经常发生质量问题。薄膜按键线路开关目前普遍依靠人工检测,成本高、效率低。对此本文提出一种基于机器视觉的薄膜按键线路开关缺陷检测方法,用于检测薄膜按键线路开关上按键硅胶帽的粘贴质量问题。本文给出了硬件系统的设计结构和软件系统的关键算法,并给出了测试结果。测试结果表明,该方案可快速准确地检测出薄膜按键线路开关上按键硅胶帽的粘贴质量问题。整个检测方案分为硬件设计和软件算法两个方面。在硬件设计方面,采用线阵相机、隧道光源、远心镜头组成成像系统。采用数字光纤传感器、运动控制卡、传送带等组成运动控制系统。在软件算法方面,一方面采用MFC建立人机交互界面,另一方面针对不同的缺陷类型编写不同的检测算法。其中,针对脱落的按键硅胶帽采用了基于灰度的模板匹配方法;针对破损的按键硅胶帽采用线检测的方法进行判断;针对粘反、粘错的按键硅胶帽,提出以按键硅胶帽模板图像径向展开的灰度投影作为特征向量,采用多层感知器神经网络的方法进行训练和识别;针对多粘的按键硅胶帽采用形态学的方法进行筛选。最终,通过在工业现场的大量实际测试,最终本系统的平均漏检率为5.31%,误检率为6.61%,单片检测耗时在1200ms以内,基本符合了生产设计要求。


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