一、项目背景与目标
在制造业智能化转型背景下，本案例以电路板焊点缺陷检测为应用场景，开发基于C#的视觉检测系统。目标实现：
1. 实时采集工业相机图像（分辨率1024×768）
2. 自动识别焊点裂纹、虚焊等缺陷
3. 检测准确率≥98%，处理延迟≤200ms
二、技术选型与架构设计
1. 技术栈
- 开发框架：.NET 6 + WPF（实现可视化界面）
- 图像处理库：
- AForge.NET（边缘检测、形态学操作）
- Emgu CV（OpenCV封装，支持SIFT特征提取）
- 硬件接口：DirectShow调用工业相机
2. 系统架构
graph TD
A[工业相机] --> B(图像采集模块)
B --> C{预处理}
C --> D(二值化)
C --> E(形态学开运算)
D --> F(轮廓识别)
E --> F
F --> G(缺陷分类)
G --> H[检测结果输出]
三、核心实现流程
1. 图像预处理
// 使用AForge.NET进行自适应阈值分割
public Bitmap Preprocess(Bitmap source)
{
var filter = new Threshold(BrightnessFilterType.Mean);
var processed = filter.Apply(source);
var morphology = new Opening(new SquareMatrix(3));
return morphology.Apply(processed);
}
2. 特征提取与分析
// 基于轮廓面积的缺陷判断
public bool DetectDefect(Bitmap image)
{
var counter = new BlobCounter();
counter.FilterBlobs = true;
counter.MinHeight = 10;
counter.MinWidth = 10;
counter.ProcessImage(image);
var blobs = counter.GetObjectsInformation();
foreach (var blob in blobs)
{
if (blob.Area < 50 || blob.Elongation > 0.8)
return true; // 可能为裂纹
}
return false;
}
四、应用场景扩展
1. 农业领域：水果分选系统（颜色/形状检测）
2. 医疗影像：WPF界面集成DICOM图像处理模块
3. 教育领域：文档扫描仪开发（边缘校正+透视变换）