Исследование и разработка алгоритмов структурного описания и анализа топологии изделий радиоэлектроники в системах контроля

• Автор: Егоров, Станислав Феликсович
• Шифр специальности: 05.13.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ
КОНТРОЛЯ ТОПОЛОГИИ ФОТОШАБЛОНОВ и ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
1.1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
1.2. МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ТОПОЛОГИИ
1.3. МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ТОПОЛОГИИ
1.4. МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ СКЕЛЕТА
ИЗОБРАЖЕНИЯ
1.5. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
2. ВЫДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ ПРИЗНАКОВ
ТОПОЛОГИИ ФШИПП ПО СКЕЛЕТУ
ИЗОБРАЖЕНИЯ
2.1. МОДЕЛЬ ТОПОЛОГИИ И ЕЁ АНАЛИЗ
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СКЕЛЕТА ИЗОБРАЖЕНИЯ
2.3. ВЫДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СКЕЛЕТА
2.4. СВЯЗЫВАНИЕ СКЕЛЕТНЫХ ТОЧЕК
2.5. ФИЛЬТРАЦИЯ КОНТУРНОГО ШУМА
2.6. ГРАФООПИСАНИЕ СКЕЛЕТА
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. АППАРАТНАЯ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИИ
АЛГОРИТМА СКЕЛЕТНОГО ОПИСАНИЯ
ТОПОЛОГИИ ФШ И ПП
3.1. ПРЕДИКАТЫ ПЕРВИЧНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ
СКЕЛЕТА
3.2. АППАРАТУРА ПЕРВИЧНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ
СКЕЛЕТА
3.3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ
СКЕЛЕТА И ЕГО ГРАФООПИСАНИЯ
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

4. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТОПОЛОГИИ “МИКРОН”
4.1. СОСТАВ АППАРАТНЫХ И ПРОГРАММНЫХ
СРЕДСТВ СИСТЕМЫ “МИКРОН”
4.2. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА СКЕЛЕТНОЙ МОДЕЛИ ТОПОЛОГИИ
4.3. ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
4.4. ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
ТОПОЛОГИИ “МИКРОН”
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Программа формирования ПЗУ-логики
ОПЕРАЦИОННОГО АВТОМАТА
2. Программа графоописания скелета полученного
ВПИСЫВАНИЕМ КВАДРАТОВ В БИНАРНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
3. Акты ВНЕДРЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Современный этап развития производства характеризуется минимизацией затрат на изготовление продукции. При этом большое внимание уделяется контролю качества. Правильная организация контроля может в сильной степени повлиять на себестоимость продукции. Повышение автоматизации производства требует широкого внедрения, а значит и производства изделий радиоэлектроники, основу которых составляют узлы на печатных схемах.
Технология печатных плат, обеспечивающая изготовление надёжных проводниковых соединений, является дешёвой, простой, гибкой и представляет широкие возможности для автоматизации производства. Основным сдерживающим фактором является большое число неавтоматизированных операций оптического контроля (от 20 до 80% трудозатрат) [98]. До сих пор на многих предприятиях контроль качества осуществляется человеком, оснащенным различными мерительными инструментами. Такой контроль, в условиях массового и крупносерийного производства, особенно в таких отраслях промышленности, как приборостроение, вычислительная техника, электронная и радиопромышленность является сдерживающим фактором, поскольку возникает явное противоречие между высокопроизводительным оборудованием, используемом для изготовления изделий и способами “ручного” контроля качества.
Основные недостатки использования зрительного анализатора человека на контрольных операциях в производственном цикле — малая производительность и быстрая утомляемость, низкая надежность и высокая трудоемкость. Поэтому достоверность проверки составляет в среднем не более 65 % [22], а при существующей тенденции к изготовлению всё более тонких и всё более тесно расположенных

1.4. МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ СКЕЛЕТА ИЗОБРАЖЕНИЯ
При структурном распознавании изображений используются в основном топологические признаки (число связных компонент, число узлов и др.), метрические (длина, толщина, периметр, площадь, ширина, угол наклона и др.) и признаки формы (петли, дуги, кривизна, вогнутость, выпуклость и др.), а также характеристики взаимного расположения структурных элементов и признаков объектов [71].
Процесс поиска, нахождения и выделения этих признаков, определения характеристик взаимного расположения непосредственно на исходном изображении исключительно сложен. Для его упрощения применяют различные процедуры предварительной обработки и преобразования изображений, приводящие их к линейному (линеаризованному) виду и в то же время сохраняющие основные структурные свойства изображений, достаточные для их анализа и распознавания [72,39,83].
Приведение изображения к линеаризованному виду осуществляется путем выделения границ, контуров, линейных сегментов и скелета (остова, каркаса) [72,39,128,50,18,93].
Процедура получения скелета (скелетизация) изображения по сравнению с другими методами линеаризации наиболее целесообразна, поскольку скелетизация не только понижает размерность исходного образа, но и сохраняет основную топологическую, геометрическую, морфологическую и структурную информацию, что существенно облегчает составление описания структуры распознаваемого изображения.
Таким образом, чтобы выразить структурные соотношения топологических элементов ФШ и ПП, достаточным является представление объектов в виде скелета. Один из подходов к его получению заключается в