摘要：利用Matrox圖像采集卡，采用異步雙緩存方法滿足了PCB外觀檢查機圖像采集和實時處理的需要。并針對PCB外觀檢查機采集的圖像數據大精度高，需要實時拼接的特點，提出了將GDI+圖形設備接口庫與ActiveMil庫采用結合應用的圖像拼接方法。測試實例表明，圖像采集速度提高了30％，非常適合應用在PCB外觀檢查機上，并且由于利用ActiveX組件縮短了開發周期。
關鍵詞：PCB檢測；雙緩存異步采集系統；ActiveMil組件；圖像拼接

印制電路板外觀檢查機是PCB產品生產線上的重要質檢設備，它基于光學圖像處理和計算機視覺識別技術原理，主要功能是對PCB組件生產過程中遇到的外觀缺陷進行檢測。中國是世界PCB生產大國，但不是強國，PCB生產鏈中的重要環節——PCB設備儀器不強是形成這種狀況的重要原因之一，為推進中國PCB產業的發展與進步，研制了較自動外觀檢查機操作簡單、系統更加緊湊以及更高的性能價格比的手動PCB外觀檢查機。手動PCB外觀檢查機通過手動放板后傳送裝置自動傳送PCB，線陣CCD相機均勻掃描PCB板，獲得準確圖像，再通過計算機對比處理已掃描的線路板并進行判斷，然后分裝置根據計算機反饋的控制信號自動分檢PCB(OK／NG)。可對異物，露銅，補油，劃傷，鍍金不良，字符錯誤，綠油不均，焊盤不均勻，殘銅，漏印，顯影等外觀方面的瑕疵進行精確檢測。由于圖像采集和處理的速度和效果將直接影響到PCB板檢測的準確性和有效性，為此針對手動外觀檢查機的特點詳細研究了圖像采集系統，采用C#在．net框架下對ActiveMil進行二次開發并用GDI+圖形接口庫實現了圖像采集軟件系統的開發。

1 PCB外觀檢查機系統的總體結構
PCB在線檢測系統結構復雜，其傳動控制設備、電氣控制系統和攝像機必須在計算機的精確控制下，才能協調處理工作，完成復雜的檢測和分揀任務?；跈C器視覺的PCB在線檢測設備的結構如圖1所示。

系統主要分為運動控制、圖像采集和圖像處理部分。圖像采集部分是整個系統的重要組成部分。攝像機和鏡頭在機器視覺中相當于人的眼睛，負責拍攝對象的圖像。圖像采集部分是PCB檢測系統的重要環節，也是檢測處理的基礎。PCB檢測系統強調檢測的速度和精度，所以需要圖像采集部分及時、準確地提供清晰的圖像。

2 圖像采集系統的硬件結構
1)圖像采集系統工作原理
當系統上電后，MCU自動檢測PCB載物臺是否復位到起點。此過程主要有兩個光纖傳感器和伺服電機完成。兩個傳感器分別安裝在四顧電機軌道的起點，即復位點和軌道端點。起復位，停止和電機反轉的功能。上電后MCU檢測到sesorl(復位點或起點處)無效，則調用電機反轉程序，使PCB載物臺回到起點位置，同時串口向PC機發送彩圖無效信號。然后MCU繼續判斷是否有按鍵按下，如果有按鍵按下，電機開始正轉，同時串口向PC機發送彩圖有效信號。此過程也就是PCB線掃描過程，完成圖像的采集。此過程電機經歷三個階段：加速階段，勻速彩圖階段和減速停止階段。在電機正轉過程中，從七點開始，MCU通過特有的捕獲比較單元(CCU6)來對伺服電機編碼器反饋回來的脈沖計數，但計數值達到采圖有效數值時，串口向PC發送采圖開始信號，此時線陣CCD開始對PCB進行圖像采集。在電機減速正轉到軌道端點的傳感器senor2處時，電機停止并馬上反轉回到起點處，此過程串口向PC機發送采圖無效信號。至此一個完整的檢測過程完整。MCU繼續檢測是否有按鍵按下來進行下一次檢測。其中串口發送的采集有效和開始信號可以有效地避免誤觸發。CCD采集到的圖像信號由Camrelink接口送至圖像采集卡再由PC做進一步的圖像處理。