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目前,电子器件的封装技术正在向片式化、微型化、高性能化的方向发展。电路板上的电子元件的尺寸越来越小,密度越来越大,而IC引脚的长度、宽度和间距的尺寸是影响线路板组装质量的一个重要因素。目前国内大多采用人工检测的方法,这种传统的检测方法具有人眼易疲劳、成本高、误差大等弊端。本文设计了一种基于机器视觉的精密器件尺寸在线测量的系统,本系统主要分为硬件和软件两部分,硬件部分包括上料模块和图像采集模块,主要完成图像的采集;软件部分主要作用是设计一套算法来得到器件的尺寸信息。本文以语音芯片WT588D中的SSOP220为研究对象,主要做了以下工作: 1.按照设计要求搭建系统框架并完成算法的设计。本文选择环形光源低角度照射以及CCD面阵相机,通过传送装置将被测器件传送到图像采集位置进行图像采集,并将采集到的器件的原始图像传送到计算机装置。 2.利用 halcon软件对器件的原始图像进行一系列的预处理操作。首先采用图像外接椭圆的方法获得IC芯片旋转的角度?,并将图像向相反的方向旋转?角度,图像得以调正;然后,为了提高系统的工作效率,要将调正后的RGB彩色图像转化成灰度图像;最后,通过比较将灰度图像进行特定方法的增强处理,突出IC芯片的引脚部分。 3.使用单引脚XLD(亚像素边缘轮廓)形状模板匹配的方法提取IC芯片的引脚部分。提出一种基于形状与金字塔搜索方法相结合的模板匹配方法,能够快速准确的得到IC芯片的引脚部分,通过配置相应的参数可以提高搜索速度和匹配精度。 4.采用结合canny算子与亚像素边缘检测( sub-pixel edge detection)的边缘检测方法对IC芯片引脚进行边缘提取。使用canny边缘滤波进行边缘粗提取,然后经过亚像素边缘检测进行边缘细定位获得IC芯片引脚的边缘,最后运用基于最小二乘法的亚像素边缘拟合获得精确地引脚边缘。 通过完成以上工作,能够获得IC芯片引脚在图像中的一些参数信息。首先,通过几何运算得到引脚的宽度、高度、间距等尺寸,此时得到的是像素尺寸;然后,通过初步的系统标定,将得到的IC芯片引脚的像素尺寸转换成实际尺寸;最后,通过多次试验分析,本系统的误差在±0.01mm范围内,具有较高的精度。