การประมวลผลภาพชิพรีซิสเตอร์ในแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยเทคนิคมอร์โฟโลยี

Abstract

ในปัจจุบันการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็ก เช่นชิพรีซิสเตอร์ ชิพคาปาซิเตอร์ หรือไอซี เป็นที่นิยมสำหรับการผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจะทำให้ขนาดของแผงวงจรมีขนาดเล็กลง ด้วยเหตุนี้การตรวจสอบคุณภาพการผลิตแผงวงจรต้องอาศัยการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพสูง ในงานวิจัยนี้ได้นำการประมวลผลภาพชิพรีซิสเตอร์ในแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยเทคนิคมอร์โฟโลยีมาใช้ตรวจสอบและควบคุมคุณภาพในการผลิตแผงวงจร ภาพของชีพรีซิสเตอร์ขนาด 140 × 88 พิกเซล จำนวน 100 ภาพ มาใช้เป็นภาพทดสอบ โดยเริ่มต้นภาพจะถูกแปลงจากภาพสีเป็นสีเทาและขาวดำ ขั้นตอนนี้เป็นการเตรียมภาพสำหรับเทคนิคมอร์โฟโลยีแบบปิดภาพ (Closing) และแบบเปิดภาพ (Opening) ซึ่งเทคนิคทั้งสองนี้จะทำการเติมเต็มส่วนของขอบภาพที่หายไปและลดสัญญาณรบกวนจากพื้นหลังภาพ จากนั้นเทคนิคการระบุอาณาบริเวณชิพรีซิสเตอร์แบบ 8 จุด (Extrema) และเทคนิคการหักล้างพิกเซลบางส่วนของอาณาบริเวณชิพรีซิสเตอร์แบบ 8 จุด (Extrema Subtraction) ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของชีพรีซิสเตอร์สำหรับการผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่อไป ผลการทดลองพบว่าการประมวลผลภาพชิพรีซิสเตอร์ ด้วยเทคนิคการระบุอาณาบริเวณชิพรีซิสเตอร์แบบ 8 จุด (Extrema) มีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพชิพรีซิสเตอร์ได้ร้อยละ 84 โดยมีข้อบกพร่องอยู่ที่ขั้นตอนการหาตำแหน่งชิพรีซิสเตอร์ซึ่งพบว่าสัญญาณรบกวนยังคงอยู่บริเวณใกล้เคียงกับชิพรีซิสเตอร์ จากนั้นเทคนิคการหักล้างพิกเซลบางส่วนของอาณาบริเวณชิพรีซิสเตอร์แบบ 8 จุด (Extrema Subtraction) ได้ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพของระบบ ผลการทดสอบพบว่าเทคนิคดังกล่าวสามารถให้ประสิทธิภาพการวิเคราะห์เชิงคุณภาพชิพรีซิสเตอร์ได้มากขึ้นเป็นร้อยละ 92 เนื่องจากได้ตัดสัญญาณรบกวนบริเวณชิพรีซิสเตอร์ออกและคำนวณตำแหน่งของชิพรีซิสเตอร์โดยอาศัยหลักการปริภูมิผลหาร (Quotient Space)

Recently, the tiny electronic components such as chip resistor, are wildly used to assemble the electronic circuit board. This can reduce the circuit board to a smaller size. Therefore, the quality control of circuit board assembly is definitely required with high efficiency inspection. This thesis presents the chip resistor image processing with morphology technique for inspection and quality control of circuit board assembly.The 140 × 88 pixels of the 100 chip resister images were used to test the system. Firstly, the images were converted to gray scale and binary images. This process was a pre-process to prepare image for the closing and opening morphology techniques. The closing and opening techniques were used to fulfill the edges of image and reduce the background noise. The extrema and extrema subtraction techniques were then employed to measure the quality of the chip resistor images for the electronic circuit board. The experiment results showed that, the extrema morphology technique provided 84% of the quality control efficiency process. It was found that the searching chip resistor of this technique still has the noise close to the chip resistor position. This was a disadvantage of it. To improve the quality of the process, the extrema subtraction morphology technique was applied. The results showed that the extrema subtraction morphology technique provided 92% of the quality control efficiency process because it was able to reduce the noise close to the chip resistor position, and calculated the chip resistor position using the quotient space.