碩士論文工作計(jì)劃及開題報告書.doc

請用藍(lán)黑或碳素墨水書寫碩士研究生學(xué)位論文工作計(jì)劃及開題報告書學(xué) 號研究生姓名學(xué)科 、專業(yè)機(jī)械工程研 究 方 向指導(dǎo)教師姓名、職稱 培 養(yǎng) 學(xué) 院 開題報告時間 日河海大學(xué)研究生院制表6 說 明1. 學(xué)位論文計(jì)劃應(yīng)在導(dǎo)師的指導(dǎo)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(xué)期，開題報告在負(fù)責(zé)培養(yǎng)的學(xué)院進(jìn)行，由導(dǎo)師主持并邀請同行專家參加。3. 開題報告的時間、地點(diǎn)須提前三天公布，歡迎師生參加旁聽。4. 論文計(jì)劃及開題報告書（空白表）由負(fù)責(zé)培養(yǎng)的學(xué)院于研究生入學(xué)后的第三學(xué)期初發(fā)放，第四學(xué)期初交學(xué)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(lán)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(guān)詳細(xì)規(guī)定請查閱河海大學(xué)研究生工作手冊。論文計(jì)劃及開題報告計(jì)劃論文題目選題來源選擇打（）1、國家計(jì)委、科委項(xiàng)目（ ）；2、國家經(jīng)貿(mào)委項(xiàng)目（ ）；3、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ ）；4、國務(wù)院其它部委項(xiàng)目（ ）；5、主管部門（部委級）項(xiàng)目（ ）；6、省，市，自治區(qū)項(xiàng)目（ ）；7、學(xué)校級項(xiàng)目（ ）；8、自選項(xiàng)目（ ）；9、其它（ ）。預(yù) 計(jì)經(jīng) 費(fèi)約 元預(yù)計(jì)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(yīng)用方面的意義、價值以及可能達(dá)到的水平；3. 本人對此課題開展研究的設(shè)想，擬解決哪些重點(diǎn)問題； 4. 工作計(jì)劃，技術(shù)路線，實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期結(jié)果；5. 預(yù)計(jì)工作量及進(jìn)度安排。計(jì)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(jī)設(shè)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(jī)，早在上世紀(jì)末他們就將計(jì)算機(jī)高精度視覺檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于貼片機(jī)的貼裝過程中，實(shí)現(xiàn)了貼片機(jī)高速高精度的要求，目前已能實(shí)現(xiàn)01005(0.4mm0.2mm)元器件的貼裝，速度達(dá)到0.06秒片。業(yè)界普遍認(rèn)為當(dāng)前貼片機(jī)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(jī)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(shè)備并行處理解決。國際上生產(chǎn)貼片機(jī)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(jī)主要還是依靠從這些大公司進(jìn)口，雖然這些國外主要廠商已經(jīng)紛紛進(jìn)入中國，但是其貼片機(jī)的核心部件生產(chǎn)和研發(fā)中心仍在國外。在貼片機(jī)視覺檢測的圖像處理方面，他們針對貼片要求算法計(jì)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(jìn)行的改進(jìn)算法，針對不同的應(yīng)用選擇不同的算法，不僅減小了處理時的計(jì)算量，也滿足了貼片機(jī)對精度的要求。國內(nèi)SMT設(shè)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(jī)焊接和清洗設(shè)備外，還不能制造高性能貼片機(jī)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(jī)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(jìn)技術(shù)沒有融合進(jìn)這些裝備中，使得嚴(yán)重影響貼片機(jī)性能的貼裝精度、速度等性能指標(biāo)總是在低等級徘徊。研制的機(jī)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(jī)相關(guān)技術(shù)沒有組織研究等各方面的原因，未能緊跟國際先進(jìn)貼片機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢繼續(xù)進(jìn)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(jī)視覺檢測輔助貼裝定位核心技術(shù)，帶視覺系統(tǒng)的進(jìn)口自動貼片機(jī)仍然一統(tǒng)國內(nèi)SMT領(lǐng)域。目前國內(nèi)如上海交通大學(xué)、華南理工大學(xué)以及西門子公司在同濟(jì)大學(xué)成立的SMT先進(jìn)工藝研究室等各高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已陸續(xù)開展貼片機(jī)相關(guān)技術(shù)的研究，對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、貼裝過程優(yōu)化和視覺檢測等技術(shù)提出了自己的一些觀點(diǎn)和方法，但貼裝精度和速度仍達(dá)不到目前世界上最高的水準(zhǔn)，和國外最先進(jìn)的貼片機(jī)技術(shù)仍然有一定的差距?；谖覈㈦娮赢a(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(shù)研究這一課題。該研究將使我們掌握高性能貼片機(jī)視覺定位核心技術(shù)，打破國外在高性能貼片機(jī)技術(shù)方面的壟斷地位，為推動我國半導(dǎo)體貼裝裝備的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2. 課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的意義、價值以及可能達(dá)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(jī)中全部依賴進(jìn)口，僅2006年就進(jìn)口了10361臺，耗資16.95億美圓。因此，在國家高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中，全自動精密貼片機(jī)被列為最高級別的急需設(shè)備。高精度機(jī)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(jī)器視覺輔助下，可貼裝的阻容元件尺寸達(dá)到了1005、0603甚至更小。目前的代表性機(jī)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(jī)型達(dá)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(jī)由于采用了先進(jìn)的激光圖像定位技術(shù)，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(dāng)今國外研制的高性能貼片機(jī)，可以看出：由于采用了高精度、高速、非接觸圖像定位技術(shù)，提高了元件位置精度的檢測能力，使得貼片機(jī)性能大大提高。然而，先進(jìn)的視覺定位技術(shù)常常被專利所保護(hù)或長期不對外公開。長期以來，國內(nèi)在研的SMT設(shè)備廣泛依賴國外的視覺系統(tǒng)軟件，在核心技術(shù)上受制于人，使設(shè)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(shù)難關(guān)、緊跟國外先進(jìn)技術(shù)成為研制先進(jìn)貼片設(shè)備首要解決的問題。3. 本人對此課題開展研究的設(shè)想，擬解決哪些重點(diǎn)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(shù)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(diǎn)是需要升入研究的重點(diǎn)、難點(diǎn)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(rèn)沒有任何的損壞等；3.SMT元件定位誤差的分析與計(jì)算，計(jì)算貼片頭在PCB上貼裝時的位移和角度補(bǔ)償量，在實(shí)現(xiàn)功能的同時，以減少計(jì)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(zhǔn)確性。4. 工作計(jì)劃，技術(shù)路線，實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)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(jī)視覺檢測技術(shù)的開發(fā)工作：1. 查閱大量國內(nèi)外關(guān)于SMT生產(chǎn)線、貼片機(jī)和圖像識別處理最前沿的技術(shù)資料，在了解整個貼片機(jī)和SMT生產(chǎn)線工作的原理及其技術(shù)的基礎(chǔ)上；吃透貼片機(jī)視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法和理論。2. 重點(diǎn)研究對元件缺陷檢查和SMT元件定位誤差分析與計(jì)算實(shí)現(xiàn)的算法進(jìn)行分析，重點(diǎn)研究圖像預(yù)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(yīng)合適的算法進(jìn)行計(jì)算，用盡可能少的計(jì)算量保障高速和高精度的計(jì)算速度，參考借鑒圖像識別處理技術(shù)在面部識別、智能交通等其他領(lǐng)域應(yīng)用所具有的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和成果，借鑒到高精度貼片機(jī)視覺檢測上，最好能夠在參考別人已有成果的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行改進(jìn)并提出自己新的方法和觀點(diǎn)，最終提高圖像處理速度，最終建立一整套適合貼片機(jī)視覺檢測技術(shù)的圖像處理算法；3. 分析、研究和應(yīng)用國外關(guān)于圖像處理的軟件，通過Vc+編程對算法進(jìn)行模擬計(jì)算，解決圖像處理算法中的一些重點(diǎn)難點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)各類算法對圖像的處理和匹配，計(jì)算出貼裝元件和目標(biāo)物體各預(yù)期值和定位誤差補(bǔ)償量；4. 總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)，撰寫論文。將貼片機(jī)視覺檢測技術(shù)的研究成果應(yīng)用于貼片機(jī)的生產(chǎn)研制當(dāng)中，使其達(dá)到國內(nèi)對高速高精度體片機(jī)的要求。5. 預(yù)計(jì)工作量及進(jìn)度安排。預(yù)計(jì)用一年半時間完成本課題的各項(xiàng)研究目標(biāo)，具體進(jìn)度安排如下：2008.09-2008.12 科研調(diào)查，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，整理材料；2009.01-2009.08 總體方案設(shè)計(jì)，理論分析和推導(dǎo)；2009.09-2009.11 編程計(jì)算，實(shí)驗(yàn)仿真；2009.12-2010.01 課題總結(jié)，撰寫論文；2010.01-2008.03 修改論文，準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)：1 孫紅飚,銀萬根,荊秀蓮, SMD 與貼片機(jī),電子工藝技術(shù), 1999,20(02):55-572 胡耀明,給予視覺的高速高精度貼片機(jī)系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)J,計(jì)算機(jī)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(xué)位論文開題報告會會議記錄研究生姓名入學(xué)時間研究方向計(jì)劃論文題目課題來源自選題目指導(dǎo)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(diǎn)機(jī)電工程學(xué)院會議室旁聽人數(shù)約 20 人同行專家姓名專業(yè)技術(shù)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(fù)責(zé)記錄）1. 選題的理論意義和實(shí)用價值；2. 所選課題是否具有先進(jìn)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(dāng)前研究水平的了解程度；4. 擬采用的工作計(jì)劃、技術(shù)路線、計(jì)劃進(jìn)度及所需經(jīng)費(fèi)等是否切實(shí)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(shí)際問題，開題報告中將機(jī)器視覺檢測技術(shù)應(yīng)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(jī)的生產(chǎn)效率和提高貼片精度的問題。報告中提到的有關(guān)圖像處理的圖像預(yù)處理