基于遗传算法的PCB板元件检测[电路与系统专业优秀论文]
上传者:顾心聪|上传时间:2015-05-08|密次下载
基于遗传算法的PCB板元件检测[电路与系统专业优秀论文]
基于遗传算法的PCB板元件检测 摘要
摘要
随着PCB板制造工艺的发展,电路板上焊接的各种器件越来越多,发生焊
接错误的概率也越来越高。如果在检验过程中不能将这些问题找出来,势必在
PCB板调试和应用过程中留下安全隐患。目前主要使用两种方法来检测PCB板
上元件安装质量,一是采用人工检测的方法;二是采用计算机视觉检测技术。
本文针对目前检测方法中的一些不足,提出了一种新的检测方法,即通过图
像模板匹配法逐个检测PCB板上元器件,详细描述了PCB板元器件检测的基本
原理,并使用基于FPAG硬件平台的代间差分遗传算法对图像搜索匹配过程进行
优化,显著降低了系统的成本以及设计复杂度,同时也为遗传算法的实对应用开
辟了新的思路和方法。
本文首先介绍了一般遗传算法的设计方法。然后介绍了PCB板元器件检测
的基本原理,并采用图像模板匹配算法检测PCB板上应焊接某一阻值电阻的区
域是否焊接了其他阻值的电阻或者发生漏焊。接着采用简单遗传算法(SGA)对
图像搜索匹配过程进行优化。针对简单遗传算法(SGA)本身固有的缺陷,提出
利用代间差分遗传算法进~步优化其搜索匹配速度,给出了算法实现的全过程,
并验证了代间差分遗传算法可以有效优化图像匹配搜索过程,加快检测的速度。
鉴于用软件实现代间差分遗传算法对检测过程进行优化,存在检测速度相对
较慢,不能满足实时检测的要求,采用
传统的PC机作为实现平台,成本昂贵,
系统设计复杂,无法发挥遗传算法并行性的特点等问题。本文以FPGA为硬件平
台实现代间差分遗传算法(IDGA),详细介绍了硬件实现流程,同样对图像搜索
匹配过程进行优化,详细描述了系统结构框图以及设计流程,并将实验结果与采
用软件实现的实验结果相比较,验证了采用FPGA为硬件平台实现代间差分遗传
算法(IDGA),其检测速度和实时性大大优于软件实现方法,完全发挥了遗传算
法的并行性,加快了检测的速度,实现了实时性的要求。
关键词:PCB板元件,遗传算法,FPGA
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