【摘要】：图像匹配是指同一目标的两幅图像在空间位置上的对准。本课题机械设备具有高精度、光照稳定，且PCB对应的Gerber文件图中有4个Mark孔，便于直接选取高精度的圆心坐标，故采用Hough圆匹配的方法。首先利用模板匹配的方法提取PCB上的4个定位孔，再采用Hough变换分别对提取的4个定位孔进行圆形检测，计算出该孔的像素级圆心坐标。图9.1短路、断路缺陷识别流程图9.2Hough圆匹配模板图9.3Hough变换
图像匹配是指同一目标的两幅图像在空间位置上的对准。常用的图像匹配包括：基于灰度的图像匹配（空间相关法、不变矩法、频域相关法）、基于图像特征的图像匹配、最小二乘法图像匹配与Hough圆匹配。本课题机械设备具有高精度、光照稳定，且PCB对应的Gerber文件图中有4个Mark孔，便于直接选取高精度的圆心坐标，故采用Hough圆匹配的方法。
从图9.2可以看出，在电路板的对角线上，成对的出现四个定位圆，且大小相同，这样的圆可用来匹配。首先利用模板匹配的方法提取PCB上的4个定位孔，再采用Hough变换分别对提取的4个定位孔进行圆形检测，计算出该孔的像素级圆心坐标。
基于广义Hough变换的圆形目标的检测圆方程可以表示如下：
公式中有3个参数a，b，r，所以需要在参数空间建立一个三维的累加数组，对参数空间的每一个（a，b，r），都考虑图像中的每一个边界像素点（x，y），代入圆方程，若（x-a）2+（y-b）2-r2≤ζ（ζ为设置的误差范围）成立，则可计算出图像平面的圆心坐标及圆的半径。图9.3为利用Hough变换找出的Gerber文件图中所有的圆，可以看出，大部分的圆已用红色标记出，但仍有些未被标示，主要是因为图中的像素点数过多，以免计算量过大，降低速度，故设置一定阈值。但并不影响左上、左下、右上、右下4个角上定位圆的识别，只需得到这4个圆的坐标及其圆心坐标即可进行匹配。
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图9.1 短路、断路缺陷识别流程
图9.2 Hough圆匹配模板
图9.3 Hough变换
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