一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于貼片機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法及系統(tǒng)，本發(fā)明先獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；接著對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；然后對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線；最后對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。其中，Hough變換去除那些偏差較大的點(diǎn)，有利于提高圖像分析測試的精度。
【專利說明】一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于貼片機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]貼片機(jī)是典型的光機(jī)電一體化產(chǎn)品，是機(jī)器視覺的典型應(yīng)用，需要較高的貼裝精度與速度。然而現(xiàn)有貼片機(jī)圖像分析測試時(shí)，特別是計(jì)算芯片旋轉(zhuǎn)量和/或偏移量時(shí)，精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法，旨在解決現(xiàn)有貼片機(jī)圖像分析測試時(shí)精度低的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法，包括以下步驟:
[0005]獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；
[0006]圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；
[0007]對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；
[0008]對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線；
[0009]對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0011]二值化單元，用于獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；
[0012]膨脹單元，用于圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；
[0013]細(xì)化單元，用于對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；
[0014]Hough變換單元,用于對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換,得到多條Hough變換直線；
[0015]擬合單元，用于對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋
轉(zhuǎn)量和偏移量。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例先獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；接著對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；然后對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線；最后對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。其中，Hough變換去除那些偏差較大的點(diǎn)，有利于提高圖像分析測試的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0018]圖2是QFP芯片二值化圖；
[0019]圖3是QFP芯片膨脹圖；
[0020]圖4是QFP芯片細(xì)化結(jié)果圖；
[0021]圖5是圖4所示細(xì)化結(jié)果在管腳中的位置；
[0022]圖6是Hough變換直線圖；
[0023]圖7是Hough變換直線在管腳中的位置；
[0024]圖8是QFP芯片輪廓圖；
[0025]圖9是Hough變換檢測的結(jié)果圖；
[0026]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試系統(tǒng)架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例先獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；接著對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；然后對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線；最后對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。其中，Hough變換去除那些偏差較大的點(diǎn)，有利于提高圖像分析測試的精度。
[0029]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例一
[0031]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下。
[0032]在步驟SlOl中，獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例采用最佳閾值迭代算法，得到閾值后對待貼芯片(即所抓取芯片)的圖像進(jìn)行二值化處理。一般地，由設(shè)于貼裝頭的攝像裝置獲取該貼裝頭所抓取芯片的圖像。其中，所述攝像裝置在貼裝頭移動(dòng)至靜燈時(shí)對芯片進(jìn)行拍攝。所述芯片可以是QFP芯片、SOP芯片、SOJ芯片或者PLCC芯片，其中圖2示出了 QFP芯片二值化圖。
[0034]在步驟S102中，圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整。
[0035]由于光線的不均勻，芯片部分管腳在圖像中會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。此時(shí)需對二值化后的圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使QFP芯片管腳在圖像中完整，如圖3所示。
[0036]在步驟S103中，對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成。[0037]經(jīng)過形態(tài)學(xué)運(yùn)算以后，圖像中芯片結(jié)構(gòu)比較簡單，僅有4條較粗的直線。為了得到4組點(diǎn)來計(jì)算旋轉(zhuǎn)、偏移量，可以對圖3進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到這4條粗直線的骨架。圖4是細(xì)化運(yùn)算的結(jié)果，圖中黑色部分是膨脹得到的4條黑色框線，黑色框線內(nèi)的白線為細(xì)化結(jié)果。圖5示出細(xì)化結(jié)果(即白線)在管腳中的位置。從這兩幅圖可以看出白線基本落在管腳的中線，符合測試要求。
[0038]在步驟S104中，對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線。
[0039]從以上4條白線可以看出，它們并不是標(biāo)準(zhǔn)的直線，有一定程度的起伏和彎曲。如果直接用這些白線上的點(diǎn)來計(jì)算芯片的旋轉(zhuǎn)量、偏移量，將會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)一些誤差。為了避免這種情況發(fā)生，此處加入Hough變換，提取出各白線上在同一條直線上的點(diǎn)，去除那些偏差較大的點(diǎn)，以增加精度。應(yīng)當(dāng)說明的是，Hough變換提取出圖6中4條直線時(shí)，距離參數(shù)和角度參數(shù)的步長均為I個(gè)象素。雖然減小步長可以增加精度，但是運(yùn)算量會(huì)急劇增加。圖7示出Hough變換直線在管腳中的位置，從該圖可以看出4條Hough變換直線基本上從管腳的中心穿過。
[0040]在步驟S105中，對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋
轉(zhuǎn)量和偏移量。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)Hough變換得到的同一條直線上的點(diǎn)，利用最小二乘法計(jì)算各Hough變換直線的線性回歸方程，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。具體地，根據(jù)最小二乘法輸出的旋轉(zhuǎn)量和偏移量，對芯片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移，從而達(dá)到對中的目的。因此處利用4條Hough變換得到的直線上的點(diǎn)進(jìn)行最小二乘線性回歸方程的計(jì)算，故步驟S103中距離參數(shù)和角度參數(shù)的步長取I個(gè)像素已經(jīng)可以滿足需要。
[0042]實(shí)際上，利用Hough變換可以較方便地測出芯片的旋轉(zhuǎn)量。例如可以對芯片圖像二值化后進(jìn)行邊緣提取，得到圖8所示輪廓。通過大量圖像試驗(yàn)，結(jié)果與前面分析一樣，Hough變換直線都分布在管腳上。正是由于這種性質(zhì)，保證了這些直線是平行的，不會(huì)發(fā)生斜穿各個(gè)管腳的情況，可以較好地反映出芯片的旋轉(zhuǎn)角度。圖9示出了 Hough變換檢測的結(jié)果。
[0043]實(shí)施例二
[0044]圖10示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試系統(tǒng)架構(gòu)。該系統(tǒng)包括二值化單元1、膨脹單元2、細(xì)化單元3、Hough變換單元4及擬合單元5,其中所述二值化單元I用于獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理；所述膨脹單元2用于圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整；所述細(xì)化單元3用于對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成；所述Hough變換單元4用于對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線；所述擬合單元5用于對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。
[0045]應(yīng)當(dāng)說明的是，上述各單元具體工作原理如前文所述，此處不再加以贅述。另外，上述應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試系統(tǒng)的各個(gè)單元可以為軟件單元、硬件單元或者軟硬件結(jié)合的單元，軟件單元部分可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁盤、光盤
坐寸ο[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理； 圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整； 對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成； 對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線； 對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理的步驟具體為: 由設(shè)于貼裝頭的攝像裝置獲取該貼裝頭所抓取芯片的圖像； 采用最佳閾值迭代算法對所抓取芯片的圖像進(jìn)行二值化處理； 其中，所述攝像裝置在貼裝頭移動(dòng)至靜燈時(shí)對所抓取芯片進(jìn)行拍攝。
3.一種應(yīng)用于貼片機(jī)的圖像分析測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 二值化單元，用于獲取待貼芯片的圖像，并對其進(jìn)行二值化處理； 膨脹單元，用于圖像二值化后，對其進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算，使芯片管腳在圖像中完整; 細(xì)化單元，用于對經(jīng)過形態(tài)學(xué)膨脹、開、閉運(yùn)算后的圖像進(jìn)行細(xì)化運(yùn)算，得到芯片管腳的細(xì)化圖像，該細(xì)化圖像由多條黑色框線以及位于各黑色框線內(nèi)的白線構(gòu)成； Hough變換單元，用于對各黑色框線內(nèi)的白線進(jìn)行Hough變換，得到多條Hough變換直線.擬合單元，用于對各Hough變換直線進(jìn)行最小二乘擬合，得到所述待貼芯片的旋轉(zhuǎn)量和偏移量。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二值化單元采用最佳閾值迭代算法對所抓取芯片的圖像進(jìn)行二值化處理。
【文檔編號】G01B11/26GK103471509SQ201310098001
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月25日
【發(fā)明者】肖永山, 宋福民 申請人:深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院