請用藍黑或碳素墨水書寫碩士研究生學位論文工作計劃及開題報告書學 號研究生姓名學科 、專業(yè)機械工程研 究 方 向指導教師姓名、職稱 培 養(yǎng) 學 院 開題報告時間 日河海大學研究生院制表6 說 明1. 學位論文計劃應在導師的指導下按照培養(yǎng)方案要求制定。2.開題報告一般安排在第三學期，開題報告在負責培養(yǎng)的學院進行，由導師主持并邀請同行專家參加。3. 開題報告的時間、地點須提前三天公布，歡迎師生參加旁聽。4. 論文計劃及開題報告書（空白表）由負責培養(yǎng)的學院于研究生入學后的第三學期初發(fā)放，第四學期初交學院匯總后存檔，以備研究生院審查。5. 本材料系永久性檔案，請用藍黑、碳素墨水或墨汁等耐久材料書寫。6. 本表可以下載打印，打印時請使用A4紙正反打印，不得改變表格內(nèi)容及格式。簽名部分必須由簽名者親筆簽署。7.有關詳細規(guī)定請查閱河海大學研究生工作手冊。論文計劃及開題報告計劃論文題目選題來源選擇打（）1、國家計委、科委項目（ ）；2、國家經(jīng)貿(mào)委項目（ ）；3、國家自然科學基金項目（ ）；4、國務院其它部委項目（ ）；5、主管部門（部委級）項目（ ）；6、省，市，自治區(qū)項目（ ）；7、學校級項目（ ）；8、自選項目（ ）；9、其它（ ）。預 計經(jīng) 費約 元預計完成日期年 月主要內(nèi)容（參考下列幾方面）1. 論文的選題依據(jù)，本課題在國內(nèi)外的研究動態(tài)；2. 課題在理論或?qū)嶋H應用方面的意義、價值以及可能達到的水平；3. 本人對此課題開展研究的設想，擬解決哪些重點問題； 4. 工作計劃，技術路線，實驗方案，預期結(jié)果；5. 預計工作量及進度安排。計劃及報告具體內(nèi)容：1. 論文的選題依據(jù)，本課題在國內(nèi)外的研究動態(tài)；國外貼片機設備制造商一直致力于追求開發(fā)更高精度和更快速度的貼片機，早在上世紀末他們就將計算機高精度視覺檢測技術廣泛應用于貼片機的貼裝過程中，實現(xiàn)了貼片機高速高精度的要求，目前已能實現(xiàn)01005(0.4mm0.2mm)元器件的貼裝，速度達到0.06秒片。業(yè)界普遍認為當前貼片機精度已經(jīng)能夠涵蓋市面上現(xiàn)有產(chǎn)品的需求，同時單機速度已接近于一個極限，速度上的不足更多可以通過多臺設備并行處理解決。國際上生產(chǎn)貼片機的公司主要有環(huán)球儀器、飛利浦旗下的安比昂、西門子和松下等，我國的高速高精度貼片機主要還是依靠從這些大公司進口，雖然這些國外主要廠商已經(jīng)紛紛進入中國，但是其貼片機的核心部件生產(chǎn)和研發(fā)中心仍在國外。在貼片機視覺檢測的圖像處理方面，他們針對貼片要求算法計算量竟可能小的情況，提出了分級匹配、相似性檢測（SSDA）、利用插值確定參考圖像亞像素位置等以及一系列對這些算法進行的改進算法，針對不同的應用選擇不同的算法，不僅減小了處理時的計算量，也滿足了貼片機對精度的要求。國內(nèi)SMT設備的研制水平非常落后，目前除了能制造出一定水平的絲印機焊接和清洗設備外，還不能制造高性能貼片機系統(tǒng)裝備。80年代中后期開始電子部先后有一些單位從事過貼片機的研制工作，遺憾的是由于高精度視覺檢測輔助定位等先進技術沒有融合進這些裝備中，使得嚴重影響貼片機性能的貼裝精度、速度等性能指標總是在低等級徘徊。研制的機型根本不能滿足高精度小尺寸元件對貼片裝備的要求，同時，這些單位在取得階段性成果后，由于資金、視覺檢測等貼片機相關技術沒有組織研究等各方面的原因，未能緊跟國際先進貼片機技術發(fā)展趨勢繼續(xù)進行開發(fā)，反而停滯下來，所以直到現(xiàn)在我國仍然沒能掌握貼片機視覺檢測輔助貼裝定位核心技術，帶視覺系統(tǒng)的進口自動貼片機仍然一統(tǒng)國內(nèi)SMT領域。目前國內(nèi)如上海交通大學、華南理工大學以及西門子公司在同濟大學成立的SMT先進工藝研究室等各高校、科研機構和企業(yè)已陸續(xù)開展貼片機相關技術的研究，對控制系統(tǒng)的設計、貼裝過程優(yōu)化和視覺檢測等技術提出了自己的一些觀點和方法，但貼裝精度和速度仍達不到目前世界上最高的水準，和國外最先進的貼片機技術仍然有一定的差距。基于我國微電子產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的需要，提出了SMT貼裝元器件的圖像檢測技術研究這一課題。該研究將使我們掌握高性能貼片機視覺定位核心技術，打破國外在高性能貼片機技術方面的壟斷地位，為推動我國半導體貼裝裝備的發(fā)展奠定堅實的基礎。2. 課題在理論或?qū)嶋H應用方面的意義、價值以及可能達到的水平；迄今為止，國內(nèi)的所有帶視覺功能的全自動貼片機中全部依賴進口，僅2006年就進口了10361臺，耗資16.95億美圓。因此，在國家高新技術產(chǎn)品目錄中，全自動精密貼片機被列為最高級別的急需設備。高精度機器視覺定位系統(tǒng)和高精度、高速、多功能是它們最基本的特征。在高精度機器視覺輔助下，可貼裝的阻容元件尺寸達到了1005、0603甚至更小。目前的代表性機型有MultiTroniks公司的 LVX-I、MYDATA 公司的MY9 、Panasonic公司的MPAG3、MSHG3等系列。YAMAHA 公司的YV88X機型達到了0.08mm ( 片式元件)、0.04mm（QFP元件）的貼裝精度，其它公司生產(chǎn)的高精度貼片機由于采用了先進的激光圖像定位技術，也把定位精度控制在0.08-0.1 mm ( 片式元件)和0.04-0.05mm（QFP元件）以內(nèi)。從當今國外研制的高性能貼片機，可以看出：由于采用了高精度、高速、非接觸圖像定位技術，提高了元件位置精度的檢測能力，使得貼片機性能大大提高。然而，先進的視覺定位技術常常被專利所保護或長期不對外公開。長期以來，國內(nèi)在研的SMT設備廣泛依賴國外的視覺系統(tǒng)軟件，在核心技術上受制于人，使設備的成本大大提高，產(chǎn)品的競爭力受到了極大的限制。因此，突破視覺定位技術難關、緊跟國外先進技術成為研制先進貼片設備首要解決的問題。3. 本人對此課題開展研究的設想，擬解決哪些重點問題；1. 高精度的快速圖像處理算法，高精度和高速度在圖像處理技術中一直都是一個矛盾的問題因此如何選取合適的算法，尋找高精度和高速度之間的最佳平衡點是需要升入研究的重點、難點問題；2.視覺檢測中元件的識別和缺陷分析，判斷芯片是否與模型匹配，包括：檢測芯片的尺寸、芯片的引腳數(shù)、芯片是否處于正確的狀態(tài)中，并確認沒有任何的損壞等；3.SMT元件定位誤差的分析與計算，計算貼片頭在PCB上貼裝時的位移和角度補償量，在實現(xiàn)功能的同時，以減少計算量為原則，要求算法以最快的速度完成這些工作并要保證處理結(jié)果的準確性。4. 工作計劃，技術路線，實驗方案，預期結(jié)果；本課題的研究擬通過以下幾個步驟完成對貼片機視覺檢測技術的開發(fā)工作：1. 查閱大量國內(nèi)外關于SMT生產(chǎn)線、貼片機和圖像識別處理最前沿的技術資料，在了解整個貼片機和SMT生產(chǎn)線工作的原理及其技術的基礎上；吃透貼片機視覺系統(tǒng)實現(xiàn)的方法和理論。2. 重點研究對元件缺陷檢查和SMT元件定位誤差分析與計算實現(xiàn)的算法進行分析，重點研究圖像預處理、閾值分割、邊緣提取和圖像匹配的高精度快速算法，針對不同的情況選取相應合適的算法進行計算，用盡可能少的計算量保障高速和高精度的計算速度，參考借鑒圖像識別處理技術在面部識別、智能交通等其他領域應用所具有的先進技術經(jīng)驗和成果，借鑒到高精度貼片機視覺檢測上，最好能夠在參考別人已有成果的基礎上，對其進行改進并提出自己新的方法和觀點，最終提高圖像處理速度，最終建立一整套適合貼片機視覺檢測技術的圖像處理算法；3. 分析、研究和應用國外關于圖像處理的軟件，通過Vc+編程對算法進行模擬計算，解決圖像處理算法中的一些重點難點問題，實現(xiàn)各類算法對圖像的處理和匹配，計算出貼裝元件和目標物體各預期值和定位誤差補償量；4. 總結(jié)研究經(jīng)驗，撰寫論文。將貼片機視覺檢測技術的研究成果應用于貼片機的生產(chǎn)研制當中，使其達到國內(nèi)對高速高精度體片機的要求。5. 預計工作量及進度安排。預計用一年半時間完成本課題的各項研究目標，具體進度安排如下：2008.09-2008.12 科研調(diào)查，閱讀相關文獻，整理材料；2009.01-2009.08 總體方案設計，理論分析和推導；2009.09-2009.11 編程計算，實驗仿真；2009.12-2010.01 課題總結(jié)，撰寫論文；2010.01-2008.03 修改論文，準備答辯。參考文獻：1 孫紅飚,銀萬根,荊秀蓮, SMD 與貼片機,電子工藝技術, 1999,20(02):55-572 胡耀明,給予視覺的高速高精度貼片機系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)J,計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS,2003(9)760-7643 Rosenfel.A,Kak.A C,Digital Picture ProcessingM.Orlando:Academic Press，19824Yali Amit, Augustine Kong. Graphical Templates for Model Registration. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1996.3, Vol.18(3)225-2365 Mitsa, T.; Qian, J. Image registration using elastic contours and internal landmarks. Instrumentation and Measurement Technology Conference, 1998, Vol.1:451 -4556 SeojiHata, Vision System for PCB Manufacturing in Japan, IEEE 1990,Vol.4:792-7957 Jan Vardaman, CSP and BGA Package Trends ,Forcast, 1999 8 J. B. A. Maintz and M. A. Viergever, A survey of medical image registration, Medical Image Analysis, 1998, Vol.2(1):1-369 Christensen G.E., He J. Consistent nonlinear elastic image registration. Mathematical Methods in Biomedical Image Analysis, 2001,Vol 1: 37-4310 Mitsa, T.; Qian, J. Image registration using elastic contours and internal landmarks. Instrumentation and Measurement Technology Conference, 1998, Vol.1:451 -455續(xù)下頁（本頁不夠?qū)懣衫m(xù)頁）碩士學位論文開題報告會會議記錄研究生姓名入學時間研究方向計劃論文題目課題來源自選題目指導教師姓名、職稱開題報告時間2009年 3月 5日 8時 12時開題報告地點機電工程學院會議室旁聽人數(shù)約 20 人同行專家姓名專業(yè)技術職稱工作單位秘書姓名：職 稱講師論文開題報告會會議內(nèi)容（參考下列幾方面，由秘書負責記錄）1. 選題的理論意義和實用價值；2. 所選課題是否具有先進性、是否過淺、過易，或過難；3. 對基本理論掌握的水平，以及對當前研究水平的了解程度；4. 擬采用的工作計劃、技術路線、計劃進度及所需經(jīng)費等是否切實可行；5. 具體建議和意見以及結(jié)論（通過或不通過）。主要意見：課題來自工程實際問題，開題報告中將機器視覺檢測技術應用到元件的識別和定位誤差分析中，可以有效的解決貼片機的生產(chǎn)效率和提高貼片精度的問題。報告中提到的有關圖像處理的圖像預處理