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EDA,IC设计相关技术文章如何对PCB进行图像增强处理

0 引言

在信息产业中PCB是一个不可缺少的重要支柱,PCB作为各种电子产品的基本零组件和集成各电子元器件的信息载体向着高性能化、高速化、轻薄短小化方向得到了快速发展,其技术和复杂程度已经达到了一个非常高的水平。因此,随着PCB领域的不断扩大,PCB的重要性也在进一步提高。

系统在PCB待测灰度图像的采样、量化、以及传输过程中,由于光照的不均变化、电荷耦合元件(CCD,Charge-Coupled Device)摄像机自身的传感器噪声、模数采集(AD,Analog-to-Digital)过程的量化噪声、感光过程产生的颗粒噪声、以及人为因素的轻微抖动等,在传输、接收处理得到的图像都不可避免受到内部器件和外部环境的影响,从而使图像质量失真,信噪比下降。为了降低噪声,可以使用平滑滤波器对待测图像进行滤波处理,但选择不同大小的平滑滤波器对处理后图像模糊程度不同,因此要提高图像的质量要求所使用的滤波器不仅能够有效地去除噪声并且能够尽可能保留图像的原貌。

1 图像增强

图像增强是改进图像质量的技术,相对于图像识别的一种前期处理,根据图像增强处理的空间不同,可分为空间域处理以及频率域处理两大类,前者包括对图像的灰度级作用以及直方图修正,都是直接对像素灰度值进行处理;后者是对图像的频谱成分进行分析操作,经过傅里叶变换,对图像频谱的高频低频部分进行处理,再经逆傅里叶变换获得所需图像结果。

采集的PCB图像由于外部曝光以及在信道传输过程中的其他干扰因素,使得图像明暗度降低、噪声加大,为有效的消除噪声干扰并且使图像的明暗对比增强,本文在PCB待测图像增强中选择空间域的灰度变换处理和图像平滑处理。

1.1 空间域的灰度变换

灰度变换作为图像增强的一种重要手段,可以使图像动态范围加大、使图像对比度扩展,使图像特征更加明显来改善图像显示效果。灰度变换可分为线性变换和非线性变换。令原图像m(x,y)的灰度范围为[a,b],线性变换后图像n(x,y)的灰度扩展为[c,d],它们之间的关系为: