对印刷电路板(PCB）进行表观检测时，传统标准板的图像建立是利用PCB图像自身的特征进行配准和分层的，故检测精度不高。本文从PCB表观检测的实际需求出发，提出了新的检测系统。该检测系统引入解析Gerber文档对PCB光电图像进行分层处理，利用形态学的方法自动修正解析后的Gerber文档，建立精确的标准板。根据主分量分析提取彩色图像频带丰富的信息，依据检测缺陷的尺寸大小设置各层模板及检测阈值，实现局部针对性检测，提高检测精度。实验结果表明，与传统的基于颜色分区域方法相比，基于Gerber的方法不仅提高了检测精度，且较大幅度地提高了自动光学检测系统的检测效率，其微小缺陷检测率高达95.1%，25 cm×22 cm电路板检测时间仅需1.09 s，满足了在线检测对速度的要求。

针对表观检测系统中照明效果评价和优化较困难的问题，分析了印刷电路板表观图像及其在三维色彩空间中的像素值分布，提出基于三维色彩空间的照明效果评价方法，以量化的色彩分离程度、像素值波动程度和缺陷色彩偏离程度来建立评价函数。实验结果表明，此方法可有效地量化照明效果并符合人眼视觉感受，量化的精度优于1%，根据评价函数进行照明优化可达到对于该电路板的适配照明效果。本方法也可用于类似的表观缺陷检测，如印刷质量检测和塑料产品缺陷检测。