随着芯片集成度的增加和尺寸的减小,芯片引脚间距越来越细密化,微电子封装的精度要求越来越高,单纯采用机械方式或者光学方式的封装设备以及封装方式已经不能满足小型、轻型、薄型和高可靠性封装的要求。机器视觉技术可以通过光路设计以及计算机图像处理完成对微小芯片的自动识别、定位,在半导体封装设备中应用越来越广泛。RFID标签封装中的芯片尺寸小、定位精度高、速度要求快,对视觉对准系统硬件设计与图像处理技术提出了很高的要求。本文以课题组自主研制开发的RFID标签封装设备为平台,对其中的图像处理技术与飞行视觉对准系统进行了相关研究。论文的研究内容主要包括以下几个方面:针对图像受噪声干扰的情形,采用了中值滤波平滑算法,能较少的降低边缘模糊;针对图像质量易受光照的影响,分析了常用的阈值分割算法,设计中采用灰度增强的最大类间方差二值化方法进行处理,实验表明,该算法能够在光照影响下将标记特征和背景准确分离,满足后续图像定位的要求。最后针对工程实践中存在目标缺失的图像定位问题,讨论了两种灰度相关度匹配算法的缺陷,并提出了相应的改进措施。针对封装设备对视觉定位高速高精的要求,提出了基于多反射镜的飞行视觉对准系统的设计方案并加以实现,对其中关键的对准偏差和贴装头回转中心计算等问题作了深入的讨论,对三种常用的贴装头的回转中心计算方法做了精度分析。实验表明,可通过采集特殊位置的多幅图像获取中心的方法,获得的旋转中心能达到亚像素级精度,芯片姿态纠正最终精度X、Y方向均为20μm,角度偏差1°以内,满足贴装对精度的要求。在分析了RFID标签封装设备的工艺流程和工作原理的基础上,对其中的视觉系统进行了需求分析,设计了相应的视觉软、硬件系统;针对设备中多视觉系统并行处理的问题,探讨了多线程技术在视觉编程中的应用,使得各系统能够协调工作。本文的研究内容,可以作为机器视觉在半导体封装中应用的研究参考,也可以作为其他自动化生产工程中视觉部分的参考资料。