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技术趋势
Technology Trends

嵌入式视觉

FPGA 处理提高 3D PCB 检测性能

文/James Carroll

日本光学检测（AOI）解决方 个半月形反射面的四角度多色照
案供应商 Marantz Electronics（Mek） 明系统，可实现 3D 焊点测量。
想通过 Camera Link 电缆将桌面 系统测量程序包括合成图像比
PowerSpector GTAz PCB 检测系统连 较、光谱分析、灰度验证以及亮
接到 Mac 电脑，他们使用了 Silicon 度、色调和饱和度分析。
Software 公司的 LightBridge 图像采 图像预处理功能在 FPGA
集卡。LightBridge 外部图像采集卡 上进行，包括白平衡、噪声抑制
不仅可以通过 Camera Link 和光学 和伽马校正，这是色彩再现中的
Thunderbolt 电缆连接到 3D AOI 系统， 图1：Silicon Software的LightBridge外部图像采集卡，内部集 亮度差别修改。在操作过程中，
成了FPGA处理引擎以实现图像的采集和处理。
而且其内部集成的 FPGA 处理技术， 这些功能的执行顺序是 ：首先进
可以让 Mek 公司将其 PCB 检测系统 期间，图像采集卡同步来自主相机和 行色彩校正，然后使用拜耳滤镜进行
中主相机的分辨率从 200 万像素提升 从相机的图像处理，并将结果发送 色彩重建，将 RGB 转换为 HSL 色彩
到 400 万像素，从而也能相应地提高 到主机 PC。使用 2-4 个基准点，该 空间，最后应用其他滤色镜。
PCB 检测的性能。 检测系统首先以毫米精度定位印刷电 可以使用 Silicon Software 的
Mek 公司的 PCB 检测系统中使 路板，然后可以在几秒钟内检测超过 VisualApplets 对 FPGA 进行编程。借
用了 9 台 24 位彩色相机，其中包括 2000 个点。 助图形数据流程图，64 位开发环境通
一台分辨率为 400 万像素的主相机， Mek 欧洲公司总经理 Henk 过数据流模型简化了 FPGA 处理器上
其能以 60fps 的帧率捕获图像，主相 Biemans 解释说 ：“我们的客户不再需
机被另外 8 台从相机包围。在操作 要在短时间内进行精心编程，因为检
测系统将这些点与
无错样本板进行比
较。”
AOI 系统能够
检测表面贴装技术
（SMT）和通孔技术
（THT）安装的元
件，能够根据存在、
类型、识别、颜色、
文字、极性、偏移
以及焊接点等特征
图2：Mek已经使用VisualApplet在LightBridge FPGA上分别编写了合适的图
像处理应用程序和测量程序。 进行分析。具有一 图3：检测装置中具有9台相机的光学单元。

18 Jan/Feb 2018 视觉系统设计 Vision Systems Design China