直下式透镜专用贴片机视觉系统研究

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1、工程硕士学位论文直下式透镜专用贴片机视觉系统研究作者姓名竺马云工程领域仪器仪表工程校内指导教师全燕鸣教授校外指导教师赵吉华经理所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年1月ResearchonVisionSystemofMountingMachineSpeciallyUsedforDirectTypeLensADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuMayunSupervisor：Prof.QuanYanmingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Ch

2、ina分类号：TP23学校代号：10561学号：201521002645华南理工大学硕士学位论文直下式透镜专用贴片机视觉系统研究作者姓名：竺马云指导教师姓名、职称：全燕鸣教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：仪器仪表工程论文形式:产品研发工程设计√应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：精密制造中的检测技术与质量控制论文提交日期：2018年1月10日论文答辩日期：2018年3月9日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王小辉委员：刘桂雄薛家祥洪晓斌全燕鸣摘要随着科技水平不断的发展和人类生活水平的提高，对于现代化电子产品的需求越来越大，而液晶

3、显示类产品由于其低能耗等特点更是走进千家万户，大尺寸直下式LED背光源显示设备成为主流，巨大的市场迫使液晶显示类产品实现自动化生产。直下式背光源模组作为其中的一个重要部件，其生产过程中对于直下式透镜在背光源灯条上的贴装工艺具有很高的要求。透镜尺寸较大，对于定位精度和定位速度的要求严格，目前国内厂商大都采用进口通用性贴片机进行贴片，成本高、设备利用率低。一些中小型企业为控制成本，采用传统的人工手动贴片，使产品的可靠性无法得到保证，且不利于企业长期发展。因此，研究直下式透镜专用贴片机系统对于液晶显示行业的发展有着重要的意义。针对上述问题，本文对直下式透镜专用贴片机视觉系统进行

4、研究。首先分析直下式透镜贴片工艺流程，在此基础上分析贴片机主要的结构和功能要求，并考虑贴片机实际性能要求，设计和搭建用于采集运动情况下透镜元件图像的视觉系统。研究视觉系统标定的基础模型和原理，结合拱架型贴片机视觉系统平台模型和运动特性，建立视觉系统坐标系，并提出一种基于平面约束的简化标定方法，将各坐标系进行统一。并且分析视觉系统对于直下式透镜位姿校正的原理。对视觉系统图像处理算法进行研究。根据视觉系统采集到的图像，对提取出的区域进行边缘提取，并在最小二乘直线拟合的基础上提出一种快速拟合倒角矩形的方法，以此获取透镜的位姿信息。研究基于图像金字塔优化的灰度值模板匹配算法，并通

5、过实验验证该优化算法的准确性和快速性。最后设计编写基于C#和halcon动态库的视觉系统软件，并对视觉系统中位姿校正算法和质量检测算法进行实验分析，从其时间、稳定性、定位精度等方面验证了算法的可行性，能够满足直下式透镜对自动化贴片的要求。关键词：机器视觉；贴片机；图像处理；视觉系统标定；直下式透镜IABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnologyandtheimprovementofhumanlivingstandard,thereisamoreandmoreincreasingdemandformode

6、rnelectronicproducts,andliquidcrystaldisplay(LCD)productsalmostentereveryhouseholdduetotheirlowenergyconsumptionetc.Large-sizeLEDbacklightLCDproductshavebecomethemainstream,andhugemarketsforcethecompaniestoproducethemautomatically.Asoneoftheimportantpartsofthedirecttypebacklightsourcemodu

7、le,thereisademandingrequirementforthemountingprocessofpastingdirecttypelensonlampstrip.Thesizeofthelensisrelativelylarge,whichrequiresstrictpositioningaccuracyandpositioningspeed.Atpresent,domesticmanufacturersmostlyemployimporteduniversalmountingmachinesforproducti