基于数学形态学的PCB红外图像分割算法
The Segmentation of Infrared Image of PCB Based on Mathematical Morphology
在印制电路板(printed circuit board,简称PCB)故障诊断过程中,需要对故障芯片进行准确的定位.其中图像分割作为特征提取、目标识别的前提,是图像处理的重要环节.PCB上芯片布局紧密,相邻芯片存在热辐射;PCB红外热像偏暗,目标与背景对比度低,元器件轮廓不清晰;红外图像信噪比低.PCB红外图像传统分割算法精确度较低,随着电子设备集成密度的增加,电子线路板卡故障测试的复杂性和困难度增大.目前,PCB红外图像分割尚不能达到元件级分割,也只能进行板卡级的测试.尤其是在民航界,上述情况致使原有的维修手段和经验已不能满足现代飞机电子设备的维修要求.课题组结合红外热成像技术与信号加载技术,针对PCB红外图像分割的上述问题,提出一种新型的红外图像分割方法:基于数学形态学的图像分割方法.本文介绍了红外热成像技术的原理和PCB的故障检测原理,对PCB红外测试的可行性进行了验证;介绍了PCB红外热像的特点、红外探测系统的特点;对红外图像进行预处理:首先对PCB红外图形进行背景抑制,利用形态学估计出红外图像的背景图像,然后用原始图像减去背景图像得到差值图像,再对差值图像进行增强;对预处理后的图像进行分割,利用基于遗传算法的二维最大类间方差法分割得到二值图像,对得到的分割图像进行数学形态学后处理.MATLAB仿真实验结果表明,该算法可以增强图像的亮度、抑制噪声,视觉效果良好.与其他经典算法相比较,有效提高了芯片的核心发热区域提取的精度,能更好地辨别电子元器件,该分割算法是一种实用、有效的红外图像分割方法.
- 作者：
- 陆文斌
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 模式识别与智能系统
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 王坤
- 中图分类号：
- TP391.41
- 关键词：
- PCB；图像分割；数学形态学；最大类间方差法
- PCB; image segmentation; Mathematical Morphology; Otsu;