鹿亚琴[1]（2019）在《HCI-A3型PCB板缺陷检测系统设计与实现》文中研究指明随着PCB行业的迅猛发展,对PCB检测技术也提出了更高的要求。PCB缺陷自动光学检测系统（AOI,Automated Optical Inspection）是基于图像处理对生产过程中遇到的缺陷进行检测和处理。实践表明,这种方法准确率高、实用性强,国内外已有多家企业开发产品并投入使用。但是面对国外昂贵的检测设备和国内旺盛的PCB自动检测设备需求,研究经济实用的PCB缺陷检测系统具有重要的经济价值。本文以PCB裸板为研究对象,对其典型缺陷进行识别并分类,以提高PCB生产效率。本文借鉴国内外相关行业产品,设计并实现了一套PCB缺陷检测系统,分析了系统的关键技术,完成了主要功能模块的实现。系统主要包括两大部分:硬件系统由照明单元、图像采集单元及运动控制单元三部分构成,软件系统包括系统初始化、标准图像获取、图像采集与预处理、缺陷识别与分类几大模块。软件系统一方面实现对下位机控制,另一方面是图像处理和缺陷检测的算法实现。本文的具体研究内容和成果如下:1、设计了一套PCB缺陷检测系统,完成主要器件的选型,搭建系统硬件工作平台,结合硬件环境确定图像采集方案。2、在分析Gerber文件语法结构的基础上,首先通过正则表达式提取信息,并设计相应的类保存提取得到的图元信息及路径信息,然后利用GDI+完成标准图像的绘制,给出了绘制过程中出现的像素坐标不匹配问题的解决方法。3、研究了自动对焦技术中的核心问题即图像清晰度评价函数的选取,从其幅频响应角度分析了常用空域图像清晰度评价函数,经实验验证得到了本实验环境下较优的Brenner算法。4、根据PCB图像的特点,明确图像预处理的方案为去噪、畸变矫正、图像增强三个步骤,分别对各个步骤中的常用算法进行实验的基础上,采用了在图像去噪领域已得到广泛应用的自适应全变分模型进行PCB图像去噪;针对图像的桶形畸变,采用双线性插值进行灰度重建,使畸变得到有效矫正;提出了去除灰度冗余与局部均方差结合的图像增强方法,拉伸灰度范围的同时使对比度得到增强。5、采用基于同心圆特征的配准算法,分析了传统Hough检测的原理后对其进行改进,并对改进后的算法进行实验测试。通过游程编码算法标记连通目标,最后统计缺陷目标的连通区域数、二值图像面积、外包线像素值等特征参数,联合多个缺陷特征逐级分类识别缺陷种类。6、开发了PCB缺陷检测软件系统,通过对系统主要功能的测试,表明本文完成了系统主要模块功能。该系统硬件成本较低,检测结果相对稳定,软件界面简洁易操作,符合我国市场的实际需求。
何小伟[2]（2018）在《PCB加工中Gerber文件的解析及其图形绘制和分割的研究》文中认为近些年以来,伴随着高功率激光器的不断发展,将激光加工技术和现代编程技术结合已经成为了一种趋势。Gerber文件是PCB行业图形转换的标准格式之一,由于其数据类型的多样性而被广泛使用,特别是在PCB激光加工领域,相关软件系统越来越多的使用Gerber来设计和存储图形。然而,鉴于Gerber文件数据量庞大、结构复杂、保密级别高等因素,市场上与之相关的拥有自主版权的应用软件非常少见。所以,开发一套基于Gerber文件并且适用于激光加工的软件系统具有非常重要的意义。本论文是基于所承担的有关激光加工的国家重点研发计划项目,对此展开了相关研究。论文主要围绕PCB激光加工中Gerber文件的解析、绘制和分割技术进行了研究,最终完成了一套具有可视化界面的软件系统。首先,论文对与Gerber文件相关的技术做了详细的总结,同时对文件解析有关的技术进行了深入的分析和研究,为后面的研究工作奠定了基础。其次,在深入了解和阅读Gerber文件官方文档的基础上,设计了一套适合本系统实现的数据存储结构,并使用正则表达式匹配算法完成了对Gerber文件的解析。接着,使用C#技术搭建软件的整体架构,设计并实现了三种类型的光孔图元处理模块,其中包括Standard Aperture、Special Aperture和Aperture Macro,在此基础上实现了Gerber文件的图形绘制和每个图层详细信息的展示,并完成了各个模块关联数据的同步。然后,设计了合理的求交算法对Gerber图形进行分割处理,并将生成的Gerber子图反向以Gerber文件的形式输出,在此过程中能保证绘图数据和输出数据的精度保持一致,并增加了PCB加工过程中数据处理的灵活性。此外,论文不仅详细设计了Gerber图形绘制中绘图光孔Circle Aperture和Square Aperture的绘图方式,而且解决了Outline Fill所涉及的方向性问题。最后,对系统的各个功能模块进行了详细而全面的测试与分析,并完成了系统的性能测试与分析。测试结果表明,本系统功能基本完备,运行稳定,性能良好,能够在保证精度的前提下正确地解析、绘制和分割大容量的Gerber文件,整体达到了预设的设计目标。
何艳球,张亚锋,李雄杰,施世坤[3]（2016）在《Gerber资料设计原理以及CAM软件的解读方法》文中认为文章主要介绍印制电路行业常用的Gerber文件设计原理及分类、Gerber文件重点参数的解析,并介绍Genesis2000软件解读Gerber资料的方法及常见问题的解决。
孙云[4]（2014）在《PCB打印机图形光栅化质量改进方法研究》文中研究说明随着科技的进步和电子产品的普及，印制电路板（printed circuit board，PCB）在当今的电子产品中已成为不可或缺的一部分。传统的PCB制作一般采用加成法，不仅工序流程复杂、原材料消耗大，并且产生的废水废弃物对环境造成了极大地危害；另外，由于受到生产模式的制约，传统的PCB生产方式在制造精度上也存在着无法克服的问题。PCB喷墨打印技术在缩短生产周期、降低生产成本、提高生产精度、减少环境污染等方面具有诸多优势，逐渐成为PCB生产的主流。近年来，采用喷墨打印技术的PCB喷墨打印机的研究也日趋成熟，已经逐渐应用到PCB的生产制造中。图形光栅化在PCB喷墨打印机中占据着重要的位置，研究PCB打印机图形光栅化质量改进方法对于提高PCB的制造精度具有重大意义。该文首先介绍了PCB打印机图形光栅化过程中的理论和方法，包括Gerber文件解析、基本图形的光栅化算法和反走样技术；其次，着重研究了直线和圆的光栅化算法。利用直线关于中心点的对称性以及直线上像素点之间的相关性，对直线的Bresenham算法进行了改进，使得算法每执行一次，就能生成关于直线中心点对称的两行像素点，提高了直线的生成速度。为了提高直线的生成质量，在改进的Bresenham算法的基础上，引入了半球形滤波器算法，使得直线上的相邻像素点的灰度值过度更加平缓，减轻了直线的锯齿状现象。针对圆的对称性，采用了八分圆的画圆思想，引入了圆的双步生成概念，对圆的Bresenham算法进行了改进，使得算法每执行一次能生成圆上的两个像素点，提高了圆的生成速度。基于改进的双步画圆算法，提出了反走样算法，该算法能够根据圆的每个边界像素点在圆内的面积，确定它们相应的灰度值，使得生成的圆的平滑性更好，图形质量提高。最后，基于以上研究，设计并实现了PCB打印机图形光栅化系统，并经实验验证了上述改进光栅化算法的正确性，即能有效的提高图形光栅化的速度和质量。
刘贵,靳斌,刘亮[5]（2013）在《一种基于Gerber文件的PCB缺陷检测方法》文中认为介绍一种基于Gerber文件的PCB缺陷检测方法。通过读取Gerber文件,对待检测PCB板图像元件进行快速的精准定位,提取定位区域中的图像信息,经过后期算法处理,实现对PCB板缺陷进行检测的目的。
王印签[6]（2013）在《PCB打印机矢量图形光栅化技术研究》文中进行了进一步梳理随着印制电路板产量增加和制作要求的提高，为满足高效率、低能耗、低污染的可持续发展要求，PCB喷墨打印技术将成为PCB印刷制作的新趋势。PCB喷墨打印技术是将传统的喷墨印刷技术与PCB生产相结合，采用了更高的制作精度，通过喷印的方式直接在基板上形成丝印的字符和导电线路，形成高效能的绿色生产模式，在国内迫切需要得到广泛应用。该文以Gerber文件的解析作为出发点，提出了一整套Gerber文件的解析方案，形成了一项PCB打印机矢量图形光栅化技术。在Gerber文件解析部分，分析了Gerber文件的语法标准和结构规范，采用了正则表达式的分析方法，完成了对Gerber文件的解析，并采用合理的数据结构对解析结果进行存储，确保了解析方案的通用性。在Gerber矢量图形光栅化部分，主要包括三个方面的研究：针对Gerber文件的各种图元，设计特定的光栅化算法，极大的简化了光栅化过程中的冗余操作；针对适合软件实现的有序边表填充算法，结合Gerber文件填充信息的数据特点，提出了基于阈值的自适应填充算法，在满足PCB制作精度需求的同时，极大的缩短了Gerber文件光栅化的时间;推广了有序边表填充算法的适用范围，将原来只能处理直线边的有序边表填充算法拓展到可以处理直线边和圆弧边，提高了算法的实用性。基于Gerber文件的解析方案和光栅化技术，该文设计了PCB打印机矢量图形光栅化系统，包括Gerber文件解析、Gerber文件光栅化和图像预览三个模块，并完成了程序的开发工作；分析了PCB打印机矢量图形光栅化系统的性能，并就Gerber文件光栅化的效果和速度两个方面与CAM350进行对比分析,本系统效果良好。目前，开发完成的PCB打印机矢量图形光栅化系统作为“PCB工业数码喷印系统”的一个模块正在测试推广中。
姚蛟,叶玉堂,张静,谢煜,周恋玲[7]（2012）在《PCB自动光学检测中Gerber文件的解析研究》文中研究说明为了在PCB自动光学检测中使用Gerber文件建立标准图像,提出了一种解析Gerber文件的方法。该方法在对Gerber文件的数据结构进行语法分析的基础上,采用正则表达式匹配,进行自上而下分析从而提取出所需信息,用Map内嵌链表的数据结构存储数据;然后计算出Gerber文件所描述的图像并通过图形设备接口绘制;最后将各层图像进行腐蚀膨胀等处理并合成适用于PCB自动光学检测建标的图像。实验结果表明,该方法能快速准确地解析Gerber文件。
姚蛟[8]（2012）在《PCB光学检测中Gerber文件的应用研究》文中认为印刷电路板产品的高密度、高复杂度、高性能发展趋势对其质量检测设备提出了越来越高的要求，自动光学检测因其具有速度快、精度高、自动化、无损伤等优势成为了取代传统人工目测的首选。在PCB的生产中，出于保密和其他各方面的原因，PCB设计方一般只提供电路板的Gerber文件给生产制造部门。Gerber文件描述了电路板轮廓以及其中导线和焊盘等的坐标、形状、大小等最基本的物理外观特性而不含任何电气性能和电子元件参数信息。PCB光学检测的目标即是检测出电路板的外观缺陷信息，因此Gerber文件在光学检测中发挥着至关重要的作用。针对以上情况，本文做了以下几点研究：1.首先分析了Gerber文件的语法和结构，在此基础上进行自上而下分析，采用正则表达式匹配提取出其中的图元和其他相关信息，并设计Map内嵌链表的数据结构分层存储这些信息；2.运用GDI+完成Gerber文件所描述图像的绘制，通过缩放以及膨胀腐蚀等处理解决了绘制过程中像素坐标不匹配引起的绘制错误；3.对标准电路板的扫描图像进行平场校正、色差校正和图像增强等预处理，从处理后的图像中提取出电路板各层的标准颜色信息，并将各层颜色信息赋予解析Gerber文件得到的对应层图像；4.引入颜色透明度信息，按照电路板的实际压合顺序合成各层图像完成标准图像的建立；5.在分析了常见PCB外观缺陷的基础上，提出了按Gerber文件分层设置缺陷阈值的方法，实现对PCB不同区域和不同材质部分更有针对性的检测。检测结果表明，本方法能检测出划痕、漏焊等多种外观缺陷。据笔者所知，在上述环节中，将Gerber文件解析为适合PCB自动光学检测的光栅图，并结合标准板扫描图像颜色信息建立标准图像的方法之前在国内未见报道，目前该方法已经应用于PCB的生产检测中，效果良好。
刘远静[9]（2011）在《电路板雕刻机数据处理及控制系统研发》文中提出电路板雕刻机是一种软硬件互相结合的机电产品,它融合了数控技术、CADCAM等重要工业技术,适应了科研机构或个人对制作小批量PCB板的需求。对于硬件部分,它通过控制X、Y、Z方向的进给,以机械加工方式加工出电路板；对于软件部分,采用基于EtherMAC以太网总线的开放式数控系统平台,给出“PC+以太网接口转换卡”结构的运动控制方案。本文详细阐述了雕刻机软件的开发过程。主要内容如下：第一章介绍了PCB线路板雕刻机和数控技术的发展现状,本课题研究目的和意义,课题研究的内容和方法。第二章介绍了基于EtherMAC以太网总线的开放式数控系统平台及其软硬件结构,分析了雕刻机的功能需求,并根据功能需求设计了系统软件的总体结构,将整个软件功能分成四个模块,并简单介绍了各功能模块的功能。第三章详细阐述数据处理模块。主要介绍了Gerber文件的读取和读取后的图形显示实现方法,研究了加工路径的计算算法。第四章介绍了人机交互模块的实现。首先说明操作模式和参数设置等人机交互界面,然后详细说明三维仿真功能的实现过程。第五章介绍运动控制模块和数据通信模块。运动控制模块主要介绍了数据采样插补算法,数据通信模块主要介绍线程通信和总线通信的实现。第六章对整个电路板雕刻机控制系统进行实例加工验证。第七章对全文进行总结,对后续工作进行了展望。
谭立杰[10]（2011）在《CAM在飞针测试文件转换中的运用》文中研究表明在飞针测试前要先进行测试文件转换,CAM软件能够很好地完成这一工作。介绍了CAM软件在飞针测试文件转换中的运用,以PCB设计软件Protel为例,讲述CAM350进行飞针测试文件的转换过程。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 缺陷检测系统国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 PCB缺陷检测系统设计 |
| 2.1 缺陷检测系统设计 |
| 2.2 系统硬件设计 |
| 2.2.1 照明单元设计 |
| 2.2.2 图像采集单元设计 |
| 2.2.3 运动控制单元设计 |
| 2.3 缺陷检测系统软件设计 |
| 2.3.1 软件需求分析 |
| 2.3.2 软件系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 标准图像获取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Gerber文件简介 |
| 3.3 解析流程设计 |
| 3.3.1 词法分析 |
| 3.3.2 语法分析 |
| 3.4 图像绘制实现 |
| 3.4.1 Gerber图像绘制 |
| 3.4.2 图像坐标变换的问题及处理方法 |
| 3.4.3 图像合成及后期处理 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 图像采集及预处理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自动对焦原理 |
| 4.3 图像清晰度评价算法 |
| 4.3.1 清晰度评价算法分析 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 图像去噪 |
| 4.4.1 常见去噪方法 |
| 4.4.2 自适应全变分模型图像去噪 |
| 4.4.3 实验结果及分析 |
| 4.5 图像畸变矫正 |
| 4.5.1 灰度插值算法 |
| 4.5.2 实验结果及分析 |
| 4.6 图像增强 |
| 4.6.1 去除灰度冗余原理 |
| 4.6.2 局部均方差增强原理 |
| 4.6.3 实验结果及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 缺陷识别和分类 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 图像配准 |
| 5.2.1 同心圆的检测 |
| 5.2.2 Hough变换圆检测法 |
| 5.2.3 改进的同心圆检测算法 |
| 5.2.4 实验结果及分析 |
| 5.3 图像对比及后处理 |
| 5.3.1 图像对比 |
| 5.3.2 对比后处理 |
| 5.4 缺陷标记 |
| 5.4.1 PCB常见缺陷 |
| 5.4.2 缺陷标记算法 |
| 5.5 缺陷识别及分类 |
| 5.5.1 特征提取 |
| 5.5.2 逐级分类缺陷识别法 |
| 5.5.3 实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 系统测试 |
| 6.1 实验条件 |
| 6.2 界面测试 |
| 6.2.1 系统初始化模块测试 |
| 6.2.2 获取标准图像模块测试 |
| 6.2.3 图像采集模块测试 |
| 6.2.4 图像预处理模块测试 |
| 6.2.5 缺陷识别模块测试 |
| 6.3 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要成果 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与进展 |
| 1.3 论文完成的主要工作 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 系统的需求与相关技术研究 |
| 2.1 需求分析 |
| 2.1.1 系统的功能需求 |
| 2.1.2 系统的性能需求 |
| 2.2 基于NFA的正则表达式匹配 |
| 2.2.1 NFA原理 |
| 2.2.2 正则表达式匹配流程 |
| 2.3 Gerber文件格式 |
| 2.3.1 Gerber格式的基本功能码 |
| 2.3.2 Aperture绘图特性 |
| 2.3.3 Gerber文件坐标数据特征 |
| 2.4 C#相关技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统设计 |
| 3.1 总体功能设计 |
| 3.2 Gerber文件解析模块的设计 |
| 3.2.1 Aperture类模型的设计 |
| 3.2.2 Gerber数据存储结构的设计 |
| 3.2.3 正则表达式模式串设计 |
| 3.2.4 Gerber文件解析算法设计 |
| 3.3 Gerber图像绘制模块的设计 |
| 3.3.1 Aperture图元库的设计 |
| 3.3.2 Gerber图像绘制的设计 |
| 3.4 Gerber图像分割模块的设计 |
| 3.4.1 Gerber图像特征分析 |
| 3.4.2 图像分割原理 |
| 3.4.3 图像分割流程的设计 |
| 3.5 简单图像编辑模块的设计 |
| 3.5.1 XML配置文件的设计 |
| 3.5.2 图像编辑模块的设计 |
| 3.6 Gerber图像数据反向输出模块设计 |
| 3.6.1 反向输出数据的特征分析 |
| 3.6.2 反向输出的流程的设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统关键模块实现 |
| 4.1 Gerber文件解析 |
| 4.1.1 Aperture模型实现 |
| 4.1.2 数据存储结构实现 |
| 4.1.3 文件解析过程的实现 |
| 4.2 Gerber图像绘制 |
| 4.2.1 Aperture图元库实现 |
| 4.2.2 图像显示实现 |
| 4.3 简单图像编辑实现 |
| 4.3.1 XML配置文件读入实现 |
| 4.3.2 Gerber图像编辑实现 |
| 4.4 Gerber图像数据反向输出实现 |
| 4.5 Gerber图像分割实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统测试与分析 |
| 5.1 实验环境 |
| 5.2 系统功能测试 |
| 5.2.1 文件解析模块测试 |
| 5.2.2 Gerber图像绘制模块测试 |
| 5.2.3 简单图像编辑模块测试 |
| 5.2.4 Gerber图像数据反向输出模块测试 |
| 5.2.5 Gerber图像分割模块测试 |
| 5.3 系统性能测试 |
| 5.3.1 文件解析效率测试 |
| 5.3.2 图像分割误差测试 |
| 5.4 测试结果总结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 论文选题意义与研究现状 |
| 1.2.1 论文选题意义 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.4 文章组织结构 |
| 2 PCB 打印机图形光栅化理论与方法 |
| 2.1 图形光栅化基本思想 |
| 2.2 Gerber 文件解析 |
| 2.2.1 Gerber 文件介绍 |
| 2.2.2 Gerber 文件结构解析 |
| 2.2.3 Gerber 文件词法分析 |
| 2.2.4 Gerber 文件语法分析 |
| 2.3 基本图形的光栅化算法 |
| 2.3.1 直线的光栅化算法 |
| 2.3.2 圆弧的光栅化算法 |
| 2.3.3 正多边形光栅化算法 |
| 2.3.4 多边形区域填充算法 |
| 2.4 走样与反走样技术 |
| 2.4.1 走样与反走样的概念 |
| 2.4.2 提高分辨率 |
| 2.4.3 未加权区域取样 |
| 2.4.4 加权区域采样 |
| 2.5 小结 |
| 3 直线光栅化质量改进方法研究 |
| 3.1 直线的 Bresenham 生成算法 |
| 3.2 基于 Bresenham 算法的直线生成改进算法 |
| 3.2.1 问题提出 |
| 3.2.2 一种快速的直线生成算法 |
| 3.2.3 直线的对称生成思想的引入 |
| 3.2.4 基于 Bresenham 算法的直线改进算法 |
| 3.2.5 新算法效率分析 |
| 3.3 基于半球形滤波器的直线反走样技术 |
| 3.3.1 几种常见的加权反走样技术 |
| 3.3.2 半球形滤波器的引入 |
| 3.3.3 基于半球形滤波器的直线反走样算法 |
| 3.4 直线的光栅化质量改进效果分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 圆的光栅化质量改进方法研究 |
| 4.1 常见的几种圆的光栅化算法 |
| 4.1.1 中点画圆法 |
| 4.1.2 正负法 |
| 4.1.3 Bresenham 画圆法 |
| 4.2 基于 Bresenham 画圆法的新双步画圆法 |
| 4.2.1 问题的提出 |
| 4.2.2 改进的 Bresenham 画圆法 |
| 4.2.3 双步画圆思想的引入 |
| 4.2.4 新双步圆画圆算法 |
| 4.2.5 改进算法效率分析 |
| 4.3 基于双步画圆法的反走样生成算法 |
| 4.3.1 圆的反走样技术概述 |
| 4.3.2 新反走样算法 |
| 4.4 圆的光栅化质量改进效果分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 PCB 打印机图形光栅化系统设计与实现 |
| 5.1 PCB 打印机系统架构分析 |
| 5.2 PCB 打印机图形光栅化系统概述 |
| 5.3 PCB 打印机图形光栅化系统设计 |
| 5.3.1 工艺流程设计 |
| 5.3.2 界面设计 |
| 5.3.3 功能设计 |
| 5.4 PCB 打印机图形光栅化系统实现 |
| 5.5 PCB 打印机图形光栅化系统测试 |
| 5.5.1 PCB 打印机图形光栅化质量分析 |
| 5.5.2 PCB 打印机图形光栅化效率分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 进一步工作方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
| 0 引言 |
| 1 传统PCB缺陷检测方法 |
| (1) 参考比较法 |
| (2) 非参考比较法 |
| (3) 混合法 |
| 2 基于Gerber文件的缺陷检测方法 |
| 2.1 图像采集模块 |
| 2.2 图像定位模块 |
| 2.3 缺陷检测 |
| 3 结语 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文技术路线 |
| 1.4 文章组织结构 |
| 2 Gerber 文件解析 |
| 2.1 Gerber 文件概述 |
| 2.2 Gerber 文件格式与结构 |
| 2.2.1 Gerber 文件结构分析 |
| 2.2.2 Gerber 文件 AM 码解析 |
| 2.3 Gerber 文件解析方法 |
| 2.3.1 正则表达式 |
| 2.3.2 Gerber 词法分析 |
| 2.3.3 Gerber 语法分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 Gerber 基本图形光栅化算法 |
| 3.1 图形光栅化基本思想 |
| 3.1.1 数值微分法 |
| 3.1.2 中点法 |
| 3.1.3 Bresenham 算法 |
| 3.2 Gerber 点的光栅化算法 |
| 3.2.1 Gerber 圆和圆弧光栅化算法 |
| 3.2.2 Gerber 椭圆光栅化算法 |
| 3.2.3 Gerber 正多边形光栅化算法 |
| 3.2.4 Gerber 自定义图形光栅化算法 |
| 3.3 Gerber 直线的光栅化算法 |
| 3.3.1 直线光栅化模块拆分 |
| 3.3.2 直线光栅化生成算法 |
| 3.4 小结 |
| 4 面向 Gerber 的区域填充算法改进 |
| 4.1 几种基本填充算法 |
| 4.2 多边形填充的有序边表填充算法 |
| 4.2.1 填充算法描述 |
| 4.2.2 有序边表填充算法 |
| 4.3 面向 Gerber 的任意多边形填充算法的改进 |
| 4.3.1 填充算法分析与改进 |
| 4.3.2 基于阈值的自适应填充算法 |
| 4.4 多种图形围成的区域光栅化算法 |
| 4.4.1 多种图形的区域光栅化算法描述 |
| 4.4.2 基于阈值的多种图形的区域光栅化算法 |
| 4.5 小结 |
| 5 PCB 打印机矢量图形光栅化系统设计与实现 |
| 5.1 PCB 打印机矢量光栅化系统概述 |
| 5.2 PCB 打印机矢量图形光栅化系统设计 |
| 5.2.1 Gerber 解析模块 |
| 5.2.2 Gerber 光栅化模块 |
| 5.2.3 图像预览模块 |
| 5.3 PCB 打印机矢量图形光栅化系统实现 |
| 5.4 PCB 矢量图形光栅化系统评估 |
| 5.4.1 Gerber 文件光栅化效果 |
| 5.4.2 Gerber 文件光栅化效率分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
| 0 引言 |
| 1 Gerber文件简介 |
| 2 Gerber文件的解析 |
| 2.1 文件解析 |
| 2.2 图像绘制 |
| 2.3 图像的后期处理与合成 |
| 3 实验结果与分析 |
| 4 结束语 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.2 国内研究现状和发展趋势 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 PCB 光学检测系统构成及原理 |
| 2.1 系统构成 |
| 2.2 检测原理 |
| 2.2.1 照明 |
| 2.2.2 运动控制和图像采集 |
| 2.2.3 图像预处理 |
| 2.2.4 图像处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 Gerber 文件解析 |
| 3.1 Gerber 文件概述 |
| 3.2 Gerber 文件的解析流程 |
| 3.2.1 词法分析程序的设计与实现 |
| 3.2.2 正则表达式 |
| 3.2.3 语法分析程序的设计与实现 |
| 3.2.4 解析流程及代码实现 |
| 3.3 图像绘制 |
| 3.3.1 GDI+概述 |
| 3.3.2 Gerber 图像绘制 |
| 3.4 效率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 标准图像的建立 |
| 4.1 标准色彩的确定 |
| 4.1.1 色彩概述 |
| 4.1.2 平场校正 |
| 4.1.3 色差校正及对比度增强 |
| 4.1.4 各层标准色彩的确定 |
| 4.2 图像的合成 |
| 4.3 建标结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PCB 的分层自动光学检测 |
| 5.1 外观缺陷类型及阈值的确定 |
| 5.1.1 外观缺陷类型 |
| 5.1.2 缺陷阈值的确定 |
| 5.2 图像预处理 |
| 5.3 缺陷检测 |
| 5.3.1 图像定位配准 |
| 5.3.2 图像的分层对比 |
| 5.3.3 检测结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 电路板雕刻机发展现状及趋势 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.2.3 电路板雕刻机发展趋势 |
| 1.3 数控系统发展现状 |
| 1.4 课题研究内容和意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 数控平台介绍及软件系统总体设计 |
| 2.1 基于EtherMAC以太网总线的开放式数控系统平台 |
| 2.1.1 EtherMAC以太网总线技术 |
| 2.1.2 数控平台的硬件结构 |
| 2.1.3 数控平台的软件结构 |
| 2.2 功能需求分析及系统总体架构设计 |
| 2.2.1 雕刻机功能需求分析 |
| 2.2.2 总体架构设计 |
| 2.2.3 编程环境选择 |
| 2.3 系统软件模块设计 |
| 2.3.1 数据处理模块 |
| 2.3.2 人机交互模块 |
| 2.3.3 运动控制模块 |
| 2.3.4 数据通讯模块 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数据处理模块 |
| 3.1 Gerber文件读取 |
| 3.1.1 Gerber文件介绍 |
| 3.1.2 文件流和字符串处理 |
| 3.1.3 自定义数据结构 |
| 3.1.4 文件读取算法 |
| 3.2 图形显示和操作 |
| 3.2.1 图形显示 |
| 3.2.2 图形操作 |
| 3.3 加工路径计算 |
| 3.3.1 预处理 |
| 3.3.2 求交 |
| 3.3.3 断点叠加 |
| 3.3.4 遍历 |
| 3.3.5 镂空 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 人机交互模块 |
| 4.1 操作加工模式 |
| 4.1.1 手动调试 |
| 4.1.2 自动加工 |
| 4.2 参数设置 |
| 4.2.1 系统参数 |
| 4.2.2 用户参数 |
| 4.2.3 参数设置软件实现过程 |
| 4.3 三维仿真 |
| 4.3.1 3D引擎和相关数学知识 |
| 4.3.2 程序结构 |
| 4.3.3 关键问题解决 |
| 4.3.4 程序运行效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 运动控制与通信模块 |
| 5.1 插补计算 |
| 5.1.1 数据采样插补算法 |
| 5.1.2 程序算法 |
| 5.2 数据通信 |
| 5.2.1 线程间通信 |
| 5.2.2 总线通信 |
| 5.2.3 程序算法 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 原型机验证 |
| 6.1 机电部分安装调试 |
| 6.2 软件调试 |
| 6.3 加工实例展示 |
| 第7章 总结展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 1 CAM350介绍 |
| 2 PCB设计软件输出Gerber文件 |
| 3 CAM软件处理Gerber文件 |
| 4 结束语 |
