An Automated rule based visual printed circuit board inspection system which uses mathematical morphological image processing algorithms

Abstract

ÖZET MATEMATİKSEL MORFOLOJİ KÖKENLİ GÖRÜNTÜ İŞLEME ALGORİTMALARI KULLANAN BİR OTOMATİK KURALA DAYALI GÖRÜNTÜSEL BASKILI DEVRE KARTI İNCELEME SİSTEMİ Seyfullah Halit Oğuz Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Levent Onural Şubat, 1990 ÖZET Bu tez çalışmasında, baskılı devre kartlarının (PCB) hata tesbitini kurala dayalı olarak yapabilen otomatik bir görüntüsel inceleme sisteminin tasarımı ve gerçekleştirilmesi ele alınmıştır. Gerçekleştirilen sistem matematiksel morfolojiye dayalı görüntü işleme algoritmalarını kullanmaktadır. Söz konusu bu sistem, esas olarak baskılı devre kartlarının üzerindeki iletken yapılarla ilgili Hataları bulmak üzere tasarlanmıştır. Bu amaçla, üç tanesi bata tesbiti algoritması olmak üzere, yeni dört tane algoritma geliştirilmiş ve var olan bir algoritma da sistemimizde kullanılabilmesi amacıyla uygun şekilde değiştirilmiştir. Geliştirilen bata tesbiti algoritmaları, baskılı devre kartlarından alman kesikli ve iki seviyeli görüntüler üzerinde sırasıyla minimum iletken bat kalınlığı, minimum iletken bilezik kalınlığı ve iletken hatlar arası minimum uzaklık şartlarının sağlanıp sağlanmadıklarını kontrol etmektedir. Bir prototip sistem modeli görüntü işleme laboratuvarımızda kurulmuş ve gerekli sistem yazılımları geliştirilmiştir. Bu yazılımlar laboratuvarımızdaki görüntü işleme birimini kontrol eder ve hata tespit algoritmalarım kesikli ve iki seviyeli baskılı devre kartı test görüntülerine uygular. Anahtar sözcükler. Baskılı devre kartları, kurala dayalı sistemler, otomatik görüntüsel inceleme, matematiksel morfoloji. vi

ABSTRACT AN AUTOMATED RULE BASED VISUAL PRINTED CIRCUIT BOARD INSPECTION SYSTEM WHICH USES MATHEMATICAL MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING ALGORITHMS Seyfullalı Halit Oğuz M.S. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Levent Onural February, 1990 In this thesis, the design and implementation of an automated rule based visual printed circuit board (PCB) inspection system are presented. The developed system makes use of mathematical morphology based image processing algorithms. This system is designed for the detection of the PCB defects related to the conducting structures on the PCBs. For this purpose, four new algorithms, three of which are defect detection algorithms, are designed, and an already existing algorithm is modified for its implementation in our system. The designed defect detection algorithms respectively verify the minimum conductor trace width, minimum land width, and the minimum conductor trace spacing requirements on digital binary PCB images. The implementation of a prototype system is made in our image processing laboratory and the necessary computer programs are developed. These programs control the image processor and apply the defect detection algorithms to discrete binary PCB test images. Keywords. Printed circuit boards, rule based systems, automated visual inspection, mathematical morphology.