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随着科技的发展,视觉检测技术也日益成熟,已被广泛应用于航天航空,工业控制,智能家居,通信设备等各个领域。图像检测技术与其他技术相比,具有非接触性和准确性。现在图像检测技术主要是在PC机平台上实现,但其具有开发效率低、成本高、体积庞大等缺点,难以适合一些特殊场合。而SoC FPGA处理器技术的出现,恰恰弥补了PC平台的缺点,因此,开发一种基于SoC FPGA嵌入式图像检测系统具有很大实用价值和广阔的发展前景。 本文以CycloneV-SoC FPGA处理器为核心,设计了一种基于SoC FPGA嵌入式的芯片管脚缺陷检测系统,实现了图像采集、图像处理、算法检测判别及显示等功能。其中,图像采集部分采用光学显微成像技术进行设计,图像处理部分采用Altera最新集成开发技术Qsys进行设计,并结合SoC内置AXI总线完成内部高速数据传输,ARM部分主要实现 BP神经网络分类器的设计、芯片引脚检测识别以及Qt可视化界面显示。 本文的工作主要有:(1)分析课题背景及研究国内外关于芯片检测发展现状以及检测处理技术。(2)研究CycloneV-SoC FPGA处理器的特点和基于Qsys系统的开发方法,并采用基于Qsys技术构建了图像采集系统和实现了图像预处理功能。(3)完成嵌入式Linux系统的在DE1-SoC开发板上的移植以及系统软件开发平台的搭建,包括虚拟机的安装,交叉编译环境的配置,超级终端的配置,以及Qt库、OpenCV库的编译和移植。(4)研究BP神经网络分类器的设计和芯片管脚检测算法,提出了一种基于管脚二值化图像扫描定位的方法,计算管脚各参数,送入神经网络分类器,实现管脚位置缺陷检测,主要包括缺角、歪脚以及翘脚。(5)完成整个系统调试和验证,能够实现对芯片管脚缺陷的判别,并能通过Qt可视化界面进行实时显示,达到了预期效果。 本文中所设计的芯片管脚缺陷检测系统,实现了芯片管脚的识别和结果显示。该系统采用集FPGA和ARM一体的SoC处理器,充分发挥了FPGA硬件资源丰富,硬件实现算法加速和并行数据处理等优势,同时也充分发挥了ARM在复杂算法控制和显示方面的优势,从而提高系统检测速度和检测效率。