芯片视觉检测的定位算法及实现
胡跃明 半导体技术---IC芯片的高速高精度视觉检测定位算法及实现 已打
尚处于起步阶段。 如何采用相应的图像识别算法和 优化方案满足贴装过程的实时性和高速高精度要求， 是 ＳＭＴ 设备国产化进程中迫切需要解决的问题 ［１］ 。 Ｉ Ｃ 芯片如 Ｓ Ｏ Ｐ ，Ｑ Ｆ Ｐ 等由于其引脚多、间距 小、 定位精度要求高， 对识别正确率和误检率都要 求很高， 这就要求视觉识别的鲁棒性要好。 一般对 于图像定位问题常采用模板匹配算法 ［２，３］，但模板 匹配算法的角度计算精度不够高， 而且需要建立模 板图像， 而芯片的多样性使得一方面很难得到统一 的模板，另一方面建立 ０°的模板在实际操作中也
４ 结语
本文针对ＩＣ芯片视觉检测与定位的任务提出了 一种自主研发的图像识别算法， 并已应用到实际的 贴片机系统中。 现场生产过程表明， 该算法角度识 别精度为 ０．０５°，Ｘ 、Ｙ 识别精度为± ０．０５ｍｍ，在 速度和精度方面都可以满足实际贴装生产的要求， 并具有较好的鲁棒性。 本文提出的有关图像识别算 法以及实现技术， 对其他微电子生产过程的视觉检测 和定位问题也具有一定的参考作用。 参考文献：
封装测试技术
ＩＣ芯片的高速高精度视觉检测 定位算法及实现
胡跃明，黄恢乐，袁鹏，刘海明
（华南理工大学自动化科学与工程学院， 广州 ５１０６４０）
摘要：多引脚小间距 Ｉ Ｃ 器件是电子产品生产过程中视觉检测与定位的难点。针对高速高精度贴片机生 产中 Ｉ Ｃ 芯片的图像识别对中问题，介绍了 Ｉ Ｃ 的视觉检测任务，提出一种自主研发的识别与定位算法及其 实现技术。现场实际运行结果表明，该算法的速度和精度能满足实际生产的需要，并具有较强的鲁棒性。 关键词：集成电路；视觉检测；定位算法 中图分类号：ＴＰ２７３ ＋．５；ＴＰ３９１．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３５３Ｘ（２００６）０１－００３１－０４
基于特征匹配芯片管脚视觉检测系统
摘要基于特征匹配的芯片管脚视觉检测系统摘要本论文首先介绍了国内芯片生产的概况，以及本课题的研究和开发的必要性，然后详细介绍了系统的硬件组成、图像识别前的图像处理、芯片的缺陷检测几个方面。
本文分析了计算机视觉系统的图像处理与图像识别技术。
从视频采集、图像处理及图像识别三个部分提出了要解决的主要问题及实现的关键技术。
采用ＭＡＴＬＡＢ语言编程很好的实现了系统的功能。
本文列举了对芯片图像采集和预处理的方法，如灰度化、滤波，边缘检测等，并提出了在特征匹配时采用改进的ｓＳＤＡ算法并给出了具体的步骤，从而完成了芯片管脚间距的识别。
实现了对芯片管脚间距的定量分析。
实验证明，本文提出的硬件和软件的设计和实现的方法对于相近工业领域的定量分析提供了可行的理论和参考价值。
关键词：芯片管脚，缺陷检测，图像识别，特征模板匹配。
ＳＳＤＡ洛阳工学院硕士学位论文ＡＶＩＳｌ０ＮＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳＹＳＴＥＭＤＥＳＩＧＮＢＡＳＥＤＯＮＦＥＡＴＵＲＥＭＡＴＣＨＩＮＧＯＦＣＨＩＰＳＰＡＣＩＮＧＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅＳｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｏｆｃｈｉＰｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｌｌａ，ａｎｄｔｈｅｎｅｅｅｓｓｉｔｙｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｉｓｓｕｈｊｅｅｌ，ａｎｄｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｒｎｄｅｓｉｇｎ．ＴｈｅｎｉｔｇｉＶｅＳａｆｕＩＩｄｅｓｃｆｉｐｔｉｏｕａｂｏｕｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ．’ｌ＇ｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｖｉｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ａｎｄｉｔｂｒｉｎｇｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｍａｉｎｑｕｅｓｔｉｏｎｓｔｏｓｅｔｔｌｅ．ａｎｄｔｈｅｋｅＹｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅＰａｒｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ—ｖｉｄｅｏｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ，ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｉｍａｇｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．ＵｓｉｎｇＭＡＴＬＡＢｌａｎｇｕａｇｅ，ｉｔｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｌｉｓｔｓａｓｅｒｉａｌｏｆｍｅｔｈｏｄｓｏｆｉｍａｇｅｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇａｎｄｐｒｅｐｒｅｃｅｓｓｉｎｇｓｕｃｈａｓｔｈｅｇｒａｙｌｅｖｅ］ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｆｉＩｔｅｒ，ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．ＴｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＳＳＤＡｉｓｍａｄｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｅｓｏｆｆｅａｔｕｒｅｍａｔｃｈｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｅｐｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔａｔｅｄ．Ｔｈｕｓｔｈｅｃｈｉｐｐｉｎｓｐａｃｉｎｇｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎａｃｈｉｖｅｄａｎｄｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｈａｓｂｅｅｎｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｈｏｗｔｈａｔ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅ。
使用计算机视觉技术实现目标追踪的方法与技巧
使用计算机视觉技术实现目标追踪的方法与技巧简介计算机视觉是人工智能领域的重要分支，通过计算机视觉技术，我们可以实现自动识别、检测和追踪目标对象。
目标追踪是计算机视觉领域中的一项重要任务，它在各种应用中起到至关重要的作用，例如监控系统、无人驾驶、视频分析等。
本文将介绍一些常用的方法和技巧，帮助您实现目标追踪任务。
一、目标检测算法目标追踪的第一步是目标检测，即在图像或视频中找到感兴趣的目标。
目标检测通常使用深度学习方法，如卷积神经网络（CNN）。
常见的目标检测算法包括SSD、YOLO和Faster R-CNN等。
这些算法能够高效地检测出图像或视频中的目标，并输出其位置、类别等信息。
二、目标跟踪算法目标跟踪算法是目标追踪的关键部分，它基于目标检测的结果，在连续帧中准确地跟踪目标。
常用的目标跟踪算法包括基于模板匹配的相关滤波器、基于图像特征的光流法、基于深度学习的Siamese网络等。
1. 基于相关滤波器的目标跟踪基于相关滤波器的目标跟踪方法是最早应用的一种方法之一。
该方法基于目标的模板与当前帧进行相关计算，从而得到目标在当前帧中的位置。
常见的相关滤波器包括均值滤波器、孪生均值滤波器和梯度相关滤波器等。
这些方法适用于目标运动平稳的情况，但对于目标快速运动或遮挡的情况可能不够准确。
2. 基于光流法的目标跟踪光流法是一种基于图像的运动估计方法，可以用于目标跟踪。
该方法利用图像中的像素在连续帧之间的运动信息来估计目标的位置。
光流法可以通过计算不同帧之间的图像亮度变化或特征点的位移来得到目标的运动轨迹。
然而，光流法对图像噪声和运动模型的假设比较敏感，适用于目标运动较小的情况。
3. 基于深度学习的目标跟踪近年来，随着深度学习的快速发展，基于深度学习的目标跟踪方法逐渐成为主流。
Siamese网络是其中的一种典型方法，它利用两个共享权重的卷积神经网络，通过计算模板与当前帧之间的相似度来进行目标跟踪。
Siamese网络具有良好的鲁棒性和准确性，在目标遮挡和复杂场景下能够取得良好的效果。
基于深度学习的芯片位置检测系统
图3 物理加工平台
1.2 物理加工平台 物理加工平台分为通信部分和物理移动部分。通信
部分控制器MPC08控制卡接收计算机发送的芯片位置信 息。物理移动部分控制器MPC08控制卡依据芯片的位 置信息发出控制命令。步进电机和气缸依据控制命令移 动进而带动运动平台运动。图4展示了整个物理加工的 流程。
(1)
式中：Hi为实际物体的高度；Ho为相机成像后物体 的高度；Di为物距；Do为相距；TIMES为镜头的放大倍 数。镜头里参数的几何意义如如2所示。
图2 镜头里参数的几何意义
系统里的工业相机选用海康威视公司的黑白相机， 型号为MV-CE050-30UM黑白相机。相机500万像素， 传感器为cmos，通信接口为usb3.0，输出图像分辨率为 2592×1944。cmos传感器对实际物体扫描采样的最小 单位是0.0022mm×0.0022mm。系统采集的图像精度为 0.0022mm（亚微米级别），完全达到检测要求。图3物 理加工平台中相机位置大约在芯片位置的正上方。
基于深度学习的芯片位置检测系统
Chip position detection system based on deep learning
左怀见，徐 聪，卢胜强，段吉安
ZUO Huai-jian, XU Cong, LU Sheng-qiang, DUAN Ji-an
（中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083）
(4)
2.2 实验过程 深度学习算法需要大量的图像训练，来调试模型
里的参数才能达到预期的结果。实验员在机器上随机采 集1000张不同场景的加工图像，标注出图像中芯片的位 置，制成训练集。模型使用训练集中的图像进行训练。 因为训练过程不知道模型性能怎么样，所以还需要验证 集测试当前模型的好坏。实验员随机采集100张和训练 集不重复的图像制成验证集。
QFP芯片贴装定位的视觉检测算法研究
姜利ＱＦＰ 芯片贴装定位的视觉检测算法研究
ＤＯＩ:１０.１９３４４ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０２２.０５.０３３
ＱＦＰ 芯片贴装定位的视觉检测算法研究
姜利
( 江苏省常州技师学院ꎬ江苏 常州 ２１３０３２)
摘 要:针对采用数学形态学闭运算进行 ＱＦＰ 芯片引脚修复的图像检测算法实时性差问题ꎬ设
角ꎬ根据转角和 ４ 个极值点可以确定 ４ 条直线ꎬ利用点到
直线的距离提取芯片每侧引脚顶点ꎬ运用推广的最小二乘
利用 ４ 个 极 值 点 Ｕ ( Ｘ Ｕ ꎬ Ｙ ｍｉｎ ) 、 Ｒ ( Ｘ ｍａｘ ꎬ Ｙ Ｒ ) 、 Ｂ ( Ｘ Ｂ ꎬ
Ｙ ｍａｘ ) 、Ｌ( Ｘ ｍｉｎ ꎬＹ Ｌ ) 和芯片转角 θ 可以确定 ４ 条直线ꎬ如图 ６
ｉ＝１
ｋ４
∑( ｘ
ｉ＝１
４ｉ
＋ ｋｙ４ｉ － ｂ Ｌ ) ２ ]
信息技术
姜利ＱＦＰ 芯片贴装定位的视觉检测算法研究
然后分别对 ｋ、ｂＵ 、ｂＲ 、ｂＢ 、ｂＬ 求偏导数ꎬ求得斜率 ｋ 和每
条边对应的截距 ｂ Ｕ 、ｂ Ｒ 、ｂ Ｂ 、ｂ Ｌ ꎬ最终得到矩形拟合的 ４ 个
直线方程:上侧 Ｌ Ｕ :ｙ ＝ ｋ′Ｕ ｘ ＋ｂ Ｕ ꎬ下侧 Ｌ Ｂ :ｙ ＝ ｋ′Ｕ ｘ ＋ｂ Ｂ ꎬ左侧
１ ＱＦＰ 芯片的几何特征
随着电子元件封装向小型化、微型化、片式化等方向
鲜明的几何特征是表面贴装元件最基本的特点ꎬ只有
发展ꎬ表面组装技术( ＳＭＴ) 便成为电子元器件组装( 又称
抓住了这个关键点ꎬ视觉检测工作才能高效地进行ꎮ ＳＭＴ
面组装元件的类型目前尚无统一的国际标准ꎬ用于表面贴
应起来ꎬ因此没有比从考虑元件脚的位置入手得到元件位
视觉目标检测与跟踪算法
视觉目标检测与跟踪算法随着计算机视觉和人工智能的快速发展，视觉目标检测与跟踪算法成为了该领域的热门研究课题。
视觉目标检测与跟踪算法的应用十分广泛，包括自动驾驶、智能监控、机器人导航等领域。
对于实时场景中的目标检测与跟踪，准确性和实用性是评估算法性能的重要指标。
在本文中，我们将介绍几种常见的视觉目标检测与跟踪算法，并对其原理和应用进行详细的分析。
一、视觉目标检测算法1. Haar特征检测算法Haar特征检测算法是一种基于机器学习的目标检测算法，其原理是通过计算目标区域内的Haar-like特征来判断目标是否存在。
该算法在检测速度方面表现出色，但对目标外貌的变化和旋转不具有很好的鲁棒性。
2. HOG特征检测算法HOG特征检测算法通过计算图像局部梯度的方向直方图来描述目标的外貌特征，并通过支持向量机等分类器进行目标检测。
该算法在复杂背景下的目标检测效果较好，但对于目标遮挡和旋转等情况的处理能力较差。
3. 基于深度学习的目标检测算法基于深度学习的目标检测算法通常基于卷积神经网络（CNN）结构，如Faster R-CNN、YOLO、SSD等。
这些算法通过在网络中引入特定的层和损失函数，能够实现更高的目标检测准确性和实时性。
然而，由于网络结构复杂，算法的运行速度较慢。
二、视觉目标跟踪算法1. 卡尔曼滤波器卡尔曼滤波器是一种常用的目标跟踪算法，其基本原理是将目标的状态建模为高斯分布，并通过状态预测和观测更新两个步骤来实现目标跟踪。
该算法在实时性和鲁棒性方面表现出色，但对目标的运动模型假设较强。
2. 文件特征跟踪算法文件特征跟踪算法通过提取目标区域的特征信息，并通过计算特征匹配度来判断目标位置的变化。
该算法对于目标的尺度变化和旋转等问题有一定的鲁棒性，但对于目标确切形状的要求较高。
3. 基于深度学习的目标跟踪算法基于深度学习的目标跟踪算法通常基于卷积神经网络（CNN）结构，如SiameseRPN、SiamFC等。
BGA芯片的高速高精度视觉检测与定位算法
Ｋｅ ｒ ｓ Ｂ ｙ ｗｏ ｄ ： ＧＡ； ｓ ｎ ｄ ｔｃｉ ｎ； ｏｎ ａ ｔｒ ； ＭＴ ｐ ａ ｅ ｎ ； ｏ ｔ ｇ Ｖｉ ｏ ｅｅ ｔ ｉ ｏ Ｐ ｉｔｐ ｔ ｎ Ｓ ｌ ｃ ｍｅ ｔ Ｓ ｒ ｎ ｅ ｉ
（ ｏ ｔ ｈｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｓ ｕｈ Ｃ ｉａＵ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ６ ０ Ｃ ａ ｔ Ｔ ｏ １ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｐ ｓ ｉ ｎ ｎ ｎ ｅ ｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｏ ｏ ｕ ｅ ｉｉｎ ｉ ｈ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｓｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｏ ｉ ｏ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｔ ｃ ｉ ｒ ｂ ｅ ｆｃ ｍｐ ｔｒ ｖｓｏ ｎ ｔ ｅ ｈ ｇ ｐ ｅ ｈ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｇ ｒ ｃｓｏ ＭＴ ｐ ａ ｅ ｎ ，ｔ ｅ ｒｃ ｇ ｉ ｏ ｒ ｈ ｔ ｆ Ｂ ｓ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ． ｈ ａ ｅ ｒｔ ｎ ｉｈ ｐ ｅ ｉｉｎ Ｓ ｌｃ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ａ ｔ ｍｅｉ ｏ ＧＡ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｆ ｓ ｙ ｉ ｉ ｃ ｉ ｌ ｐ ｉ ｔ ｏ ｔｔ ｅ ｋ ｙ ｏ ｈ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ｏ Ｇ ｂ ｎ ｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ａ ｋ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ＭＴ ｏｎ ｓ ｕ ｈ ｅ ｆ ｔ ｅ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ｆ Ｂ Ａ ｙ ａ ａ ｓｎ ｈ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ｔｓ ｓ ｉ ｈ ｒｃ ｓ ｆ Ｓ ｉ ｌ ｉ ｐ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｎ Ｓ ｃ ｎ ｌ ，ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｉ ｇ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ａ ｔ ｍｅ ｉ ｆ ｍｅ ｉ ｇ ｖ ｎ Ｔ ｉ ｌ ， ｌｃ ｍｅ ｔ ｏ ｕ ｔ ． ｅ ｏ ｄ ｙ ｈ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｍａ ｅ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ｒ ｈ ｔ ａ ｓ ｉｅ ． ｈｒ ｙ ｐ ｏ ｉ ｉ ｃｌ ｄ ｔ ｅ ｐ ｉｔ ａ ｔｒ ｔ ｈｎ ｓ ｄ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｔ ｍｅｉ ｓｄ ｓ ｒ ｅ ．Ｆ ｎ ｌ ｔ ｅ ａ ｔ ｍｅｉ ｓｇｖ ｎ ｏ ｔ ｎ ｈ ｏｎ ｔ ｎ ｍａｃ ｉ ｇｕ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｈ ｔ ｉ ｅ ｃ ｂ ｄ ｉ ａ ｌ ｈ ｒ ｈ ｔ ｉ ｉｅ ｕ ｐ ｅ ｎ ｉ ｃ ｉ ｙ， ｉ ｃ ｉ ｄ ｔｉ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｄ ｍｏ ｓｒ ｔｓｔ ａ ｅ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｃ ｆ ｈ ｒ ｈ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｏ ｇ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｅａｌ ｈ ｅ ｕ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｈ ｐ ｅ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｅ ａ ｔ ｍｅｉ ａ ｅ ｇ ｏ ｎ ｕ ｈ ｔ ｅ ｅ ａ ｈ ｔ ｔ ｉ ｃ ｔ ｐ ａ ｔ ａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ． Ｂ ｓ ｅ ｈ ｔ ｈ ｒ ｈ ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｅｔｒ ｔ ａ ｈ ｏ ｎ ａ— ｒ ｃｉ ｌａ ｐ ｉ ｔ ｅ ｕ ｒ ｃ ｃ ｏ ｅ ｎ ｓ ｅ ｉ ｓｔ ａ ，ｔ ｅ ａ ｔ ｍｅｉ ｐ ｒ ｍａ ｃ ｓ ｂ ｔ ｈ ｎ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔｐ ｔ ｄ ｉ ｃ ｏ ｅ
面向IC封装的机器视觉定位算法研究
起 来 ， 即完 成 封 装 体 内部 组 装 。 后道 （ Ｅ ＯＬ）主
要 是 完 成 封 装 并 且 形 成 指 定 的外 形 尺 寸 。 前道 生 产工艺包括磨片 （ Ｂａ ｃ ｋ ｆ ｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ） 、装 片 （ Ｗａ ｆ ｅ ｒ
Ｍｏ ｕ ｎ ｔ ）、划 片 （ Ｄｉ ｅ Ｓ ａ ｗｉ ｎ ｇ） 、 贴 片 （ Ｄｉ ｅ
由 于 芯 片 和 基 座 都 是 矩 形 ， 加 工 误 差 小 于
７ ． ５
。因 此 ，在 进 行 芯 片 封 装 的键 合 定位 时 ，
中 心位 置 可 以 求 出 在设 备坐 标 系下 基 座 实 际位 置
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文献标识码 ：Ａ 文章ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ （ 下） － ０ ０ ７ ５ －０ ５
Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． １ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ （ 下） ． ２ １
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｕ ａ ｎ ，Ｆ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｏ ｕ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｂｏ，ＺＨＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ ． ａ ｎ
（ 西安 工业 大学 机 电工程学 院，西安 ７ １ ０ ０ ３ ２ ）
摘 要：在Ｉ ｃ 封装过程中，为了解决引线键合理论位置与实际位置不重合的问题，本文提出采用最小外
装 基 板 中 ，并 将 其 上 的 Ｉ ／ Ｏ点 用 导 线 连 接 到 封 装
外 壳 引脚 上 的 过 程 ｎ 。芯片封装工艺 分为两段 ， 分 别 叫前 道 （ Ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ — ｏ ｆ － ｌ ｉ ｎ ｅ ，Ｆ ＯＬ）和 后 道 （ Ｅ ｎ ｄ — ｏ ｆ — ｌ ｉ ｎ ｅ ，Ｅ ＯＬ） ， 前道 （ Ｆ ＯＬ）主 要 是 将 芯 片和 引线 框 架 （ Ｌ ｅ ａ ｄ ｆａ ｍｅ ）或基 板 （ Ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ）连 接
使用计算机视觉技术进行视觉定位的算法和误差分析
使用计算机视觉技术进行视觉定位的算法和误差分析视觉定位是计算机视觉领域的关键技术之一，它可以通过分析图像特征来确定相机在三维空间中的位置和方向。
随着计算机硬件和算法的快速发展，视觉定位在自动驾驶、增强现实、机器人技术等领域的应用越来越广泛。
本文将介绍使用计算机视觉技术进行视觉定位的算法和误差分析。
在视觉定位算法中，最常用的方法之一是基于特征点的定位。
该方法通过在图像中检测和匹配特征点，根据特征点的位置关系计算相机的位姿。
常用的特征点包括SIFT、SURF和ORB等。
这些特征点具有旋转不变性和尺度不变性，能够在不同视角和尺度下进行有效匹配，从而提高定位的准确性。
视觉定位算法的一种常见误差源是图像噪声。
图像噪声可以来自于相机传感器的噪声、环境光照变化、图像压缩等因素。
为了降低图像噪声对定位结果的影响，可以采用图像去噪技术，在定位前对图像进行预处理，去除噪声。
另一个误差源是特征点匹配的误差。
特征点匹配的准确性直接影响着视觉定位的准确性。
在匹配过程中，可能会存在特征点数量不足、误匹配和遮挡等问题。
针对这些问题，可以采用多尺度匹配、滑动窗口匹配和RANSAC等方法进行特征点的筛选和匹配。
此外，也可以结合其他传感器的信息，如GPS、惯性测量单元（IMU）等，进行多传感器融合，提高定位的鲁棒性。
除了特征点匹配误差，相机姿态估计的误差也会对视觉定位的精度产生影响。
相机姿态估计一般采用PnP（Perspective-n-Point）问题求解方法，该方法通过匹配特征点和已知的三维模型，计算相机的旋转矩阵和平移矩阵。
然而，由于特征点匹配误差和姿态估计算法的局限性，相机姿态的估计结果会存在误差。
针对这个问题，可以采用非线性优化方法，如Levenberg-Marquardt算法，对姿态进行优化，提高定位的精度。
此外，还有其他一些误差源需要考虑。
例如，图像畸变会对特征点的位置计算产生影响，可以通过相机校准和去畸变技术来解决。
固晶机视觉定位方法
固晶机视觉定位方法一、引言随着工业自动化的发展，固晶机在半导体封装行业中得到了广泛应用。
固晶机的视觉定位是其中关键的环节之一，它能够实现对芯片和基板的高精度定位，保证封装质量和生产效率。
本文将介绍固晶机视觉定位的方法和技术。
二、固晶机视觉定位的原理固晶机视觉定位主要依靠图像处理和模式识别技术，通过对芯片和基板的图像进行处理和分析，得到它们之间的相对位置关系，从而实现定位。
1. 图像获取固晶机通过摄像头或激光扫描仪等设备获取芯片和基板的图像。
在图像获取过程中，要注意光照条件、摄像头的分辨率和对焦等因素，以保证图像的清晰度和准确性。
2. 图像预处理获取到的图像通常会受到噪声、光照不均匀等因素的影响，需要进行预处理来提高图像质量。
预处理包括图像去噪、灰度变换、边缘检测等操作，以便后续的图像分析和处理。
3. 特征提取在图像中，芯片和基板通常具有一些特征，如边界、角点等。
通过特征提取算法，可以将这些特征从图像中提取出来，并对其进行描述和定位，以便后续的匹配和定位操作。
4. 特征匹配特征匹配是固晶机视觉定位的核心步骤，它通过比较芯片和基板的特征，找到它们之间的对应关系。
常用的特征匹配算法包括模板匹配、特征点匹配等。
通过特征匹配，可以得到芯片和基板之间的相对位置关系。
5. 定位算法通过特征匹配得到芯片和基板的相对位置关系后，可以利用定位算法计算它们的绝对位置。
常用的定位算法包括基于几何关系的定位算法、基于模型匹配的定位算法等。
定位算法的选择要根据具体的应用场景和需求来确定。
三、固晶机视觉定位的技术固晶机视觉定位涉及到多个技术领域，下面将介绍其中一些关键的技术。
1. 图像处理技术图像处理技术包括图像滤波、边缘检测、形态学处理等操作，可以提高图像的质量和准确性。
常用的图像处理库有OpenCV、Matlab 等，它们提供了丰富的图像处理函数和算法。
2. 特征提取与匹配技术特征提取与匹配技术是固晶机视觉定位的关键技术之一。
基于机器视觉的芯片引脚识别与中心定位算法研究
基于机器视觉的芯片引脚识别与中心定位算法研究作者：黄紫青来源：《软件导刊》2015年第01期摘要：针对机器视觉的全自动智能点胶机系统，提出了一种新的中心定位算法。
分别采用重心法和面积积分法对PCB板进行了芯片引脚识别与中心定位算法研究，再将两种算法平均后进行对比分析，实现了随机分布下的PCB板芯片引脚的准确定位。
检测结果表明，该方法能够提高芯片引脚中心定位5%的准确率。
关键词：机器视觉；引脚识别；中心定位DOIDOI：10.11907/rjdk.143674中图分类号：TP311.5文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）0010067030 引言当今电子产品逐步向微型化、高速、高精度、全智能的方向发展。
自动点胶技术作为电子产业不可分离的重要部分，不仅提高了产品封装的效率和速度，在很大程度上节省了成本，而且由于其高效自动化，在电子制造业中应用越来越广泛。
自动点胶贴片是利用先进的机器视觉技术，配合机器人等控制装置，高效快速完成点胶操作。
目前，国内的全自动点胶机系统大部分来自国外，国内在这方面的研究还处于发展阶段。
由于行业信息不全，各种设备鱼龙混杂，在点胶质量、节能、环保以及成本等方面不能满足人们的需求。
本文对点胶的芯片引脚进行了图像识别和中心定位算法研究。
1 系统方案设计1.1 自动点胶系统设计自动点胶系统[1]由工控机、点胶机（机器人）、空气压缩机、视觉检测系统和光源等组成，系统框图如图1所示，系统实物如图2所示，工作原理如下：将需要点胶的芯片随机放在工作台，给予适合的光照强度，视觉检测系统通过检测芯片，识别定位出芯片的引脚中心位置[2]，将数据反馈到主机中，再控制机器人进行点胶操作。
自动点胶系统中，视觉检测系统最为关键。
由于芯片的高度集成化，芯片之间的间距越来越小，检测识别的难度越来越大，精度要求也越来越高[3]，而且由于生产的自动化，速度也越来越快。
因此，高速、高精度的视觉检测系统就显得越来越重要。
基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术研究
基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术研究基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术研究近年来，随着LED（Light Emitting Diode）技术的广泛应用，LED的生产和制造需求不断增长。
然而，在LED芯片的生产过程中，如何准确地定位和检测LED芯片成为了一个挑战。
传统的人工检测方式效率低下、成本高昂，因此，基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术应运而生。
机器视觉是一种利用摄像机、计算机和图像处理技术来获取和理解图像的方法。
通过机器视觉技术，可以实现对LED芯片的自动定位与检测，提高生产效率和产品质量。
首先，LED芯片的定位是机器视觉中的关键任务之一。
LED芯片的生产过程中，通常采用自动化生产线，因此需要准确地定位芯片的位置。
基于机器视觉的LED芯片定位技术通过采集LED芯片的图像，并在计算机中进行图像处理和分析，确定芯片的准确位置。
这种方法可以大大提高定位的准确性和效率，减少生产中的误差和损耗。
其次，LED芯片的检测也是机器视觉的重要应用之一。
LED芯片的质量问题可能导致产品使用寿命短、亮度不均匀等问题。
传统的人工检测方式需要大量的人力和时间，且易出错。
基于机器视觉的LED芯片检测技术能够对芯片进行自动化检测，包括亮度、颜色、尺寸等参数的测量和分析。
通过对芯片图像进行图像处理和算法分析，可以实现高速、高精度的LED芯片质量检测，提高产品质量和生产效率。
在基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术中，主要包括以下几个关键步骤：首先，需要采集LED芯片的图像。
通过工业相机或其它图像采集设备，获取LED芯片的图像。
在采集过程中，需要考虑光照、曝光等因素，以保证图像的质量和准确性。
然后，对采集到的图像进行图像处理。
图像处理包括图像滤波、灰度化、二值化等步骤，以减小噪声、提高图像的对比度和清晰度。
此外，还需要进行边缘检测、形态学处理等操作，以便对LED芯片进行精确定位和检测。
接着，通过图像分析和算法计算，对LED芯片进行定位和检测。
LED芯片精确定位与识别算法的研究及实现的开题报告
LED芯片精确定位与识别算法的研究及实现的开题报告一、项目背景与意义目前，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）技术已经得到了广泛的应用，在照明、显示、通信等领域中都有着重要的地位。
而LED芯片的制造和检测技术的发展又是LED产业快速发展的关键。
其中，LED 芯片的精确定位和识别技术是非常重要的研究方向，也是LED芯片制造和检测的核心技术之一。
传统的LED芯片检测方法主要是使用显微镜进行目视检测，这种方法存在着人工操作不稳定、效率低下等问题。
同时，随着LED产业的飞速发展，LED芯片的生产速度和数量也在急剧增加，传统的检测方法已经难以满足生产的需要，因此研究一种可靠、高效、自动化的LED芯片精确定位和识别技术显得尤为重要。
二、研究内容本项目研究内容主要包括以下几个方面：1. LED芯片精确定位算法针对LED芯片自身的特点，研究如何进行LED芯片的精确定位。
主要包括基于模板匹配的算法、基于形态学变换的算法、基于边缘检测的算法等。
2. LED芯片识别算法针对不同类型的LED芯片，研究如何进行LED芯片的自动识别。
主要包括基于模板匹配的算法、基于特征提取的算法、基于深度学习的算法等。
3. 算法实现将LED芯片精确定位和识别算法实现在计算机平台上，编写相应的程序代码，并进行实际测试优化。
三、研究计划与进度安排1. 阶段一（1-2周）研究LED芯片的基本结构和特征，分析LED芯片的制造过程和检测原理，了解国内外相关技术的现状和发展趋势。
2. 阶段二（3-4周）针对LED芯片的精确定位问题，研究不同的算法，并从中选择最优的算法进行进一步的优化。
3. 阶段三（5-6周）针对LED芯片的识别问题，研究不同的算法，并从中选择最优的算法进行进一步的优化。
4. 阶段四（7-8周）将LED芯片精确定位和识别算法实现在计算机平台上，编写相应的程序代码，并进行实际测试优化。
5. 阶段五（9-10周）完成项目的论文撰写和答辩准备。
基于计算机视觉的芯片检测技术研究
基于计算机视觉的芯片检测技术研究计算机视觉技术是近年来迅速发展的新兴技术，它涉及到机器学习、图像处理、模式识别和计算机图形学等多个领域，广泛应用于医疗、工业、安防、自动驾驶等各个领域中。
其中，基于计算机视觉的芯片检测技术是一个重要的应用场景。
本文将通过对计算机视觉技术的介绍和芯片检测技术的应用案例来讨论计算机视觉在芯片检测领域中的应用。
一、计算机视觉技术的概述计算机视觉技术是一种人工智能技术，它可以通过对图像和视频的分析和处理来实现对场景的理解和抽象。
计算机视觉技术包括图像预处理、特征提取、目标检测和识别等多个环节，其中深度学习技术在计算机视觉领域中的应用越来越广泛。
深度学习是一种通过神经网络进行学习的机器学习方法，它可以通过训练神经网络来实现对特定的任务的自动化学习和解决，具有非常高的精度和泛化能力。
二、芯片检测技术的应用案例芯片检测技术是一种常见的应用场景，它可以利用计算机视觉技术对芯片进行自动化检测和识别。
例如，在芯片制造过程中，需要检测芯片上的各个元件的位置和尺寸是否符合设计要求。
传统的方法是通过人工检测来完成，需要大量的人力和时间成本，并且容易出现误差。
而基于计算机视觉的芯片检测技术可以通过对芯片图像的自动分析和处理来实现对芯片元件的检测和识别。
下面介绍几个具体的案例。
1.芯片表面元件检测芯片表面元件检测是一种常见的芯片检测场景，它可以通过对芯片表面图像的分析和处理来实现对元件位置和尺寸的检测。
该技术需要解决多个技术问题，例如图像预处理、边缘检测、形状分割和尺寸测量等。
通过利用计算机视觉技术，可以实现快速、准确、自动化的芯片表面元件检测，大大节约人力时间成本。
2.芯片电路板检测芯片电路板检测是一种针对芯片电路板的检测技术，可以检测电路板上的元件和导线是否正确连接和尺寸是否符合要求。
传统的检测方法需要人员根据电路图进行一一检测，耗时耗力，并且容易漏检。
而基于计算机视觉的芯片电路板检测技术可以实现自动化检测，大大提高检测效率和准确率。
基于匹配的芯片定位项目检测流程
基于匹配的芯片定位项目检测流程一、项目背景和目标芯片定位项目是一种基于匹配算法的自动化检测项目，主要用于在制造过程中定位芯片的位置和方向。
该项目的目标是提高芯片制造的质量和效率，减少人工检测的工作量和误差，同时减少制造成本。
二、项目流程1.采集图像首先，需要采集一系列的芯片图像作为输入数据。
这些图像可以通过相机或者其他的图像采集设备获取，可以在制造过程中实时采集或者离线采集。
2.图像预处理采集到的图像可能存在一些噪声或者其他干扰因素，需要进行预处理。
预处理的步骤包括图像去噪、图像增强、图像平滑等，以提高后续处理的准确性和效果。
3.特征提取特征提取是芯片定位项目中的关键步骤，目的是从图像中提取出与芯片位置和方向相关的特征。
常用的特征包括边缘特征、角点特征和纹理特征等。
特征提取的算法可以根据实际情况选择，例如Hough变换、SIFT算法、SURF算法等。
4.特征匹配特征匹配是通过对提取到的特征进行比较和匹配，来确定芯片在图像中的位置和方向。
常用的特征匹配算法包括基于相似性度量的匹配、基于模板匹配的匹配和基于概率模型的匹配等。
5.定位结果验证得到特征匹配的结果后，还需要进行验证，以确定芯片的位置和方向是否正确。
验证的方法可以是通过计算结果与已知位置的差异度量，或者通过人工复核来进行。
6.定位结果输出和可视化最后，将定位结果输出和可视化，可以把芯片的位置和方向标记在图像上，或者导出到文件中。
这样可以方便制造过程中的后续操作和决策。
7.性能评估和优化对于芯片定位项目，还需要进行性能评估和优化。
性能评估可以通过指标如准确率、召回率和精确度等来衡量。
根据评估结果，可以进行算法参数的调整和优化，以提高定位的准确性和效率。
三、项目实施和应用芯片定位项目的实施需要一定的硬件设备和软件平台支持。
硬件设备包括相机、图像采集设备和计算机等，软件平台包括图像处理库和算法实现等。
此外，芯片定位项目可以应用于芯片制造过程中的多个环节。
基于模板匹配的芯片定位项目检测流程
基于模板匹配的芯片定位项目检测流程模板匹配是一种常用的图像处理方法，可用于芯片定位项目的检测流程。
以下是一个基于模板匹配的芯片定位项目检测流程的详细说明：1.收集芯片样本图像：在开始检测流程之前，需要收集一组已知位置的芯片样本图像。
这些样本图像应包含不同大小、形状和旋转角度的芯片。
3.尺度空间金字塔：为了能够有效地在不同尺度下进行匹配，我们需要创建一个尺度空间金字塔。
通过对模板图像进行多次尺度缩小，可以得到一系列不同尺度的模板图像。
4.图像预处理：对待检测图像进行预处理以增强芯片的特征。
可以使用图像增强方法，如滤波、直方图均衡化和边缘检测，来提高图像质量和对比度。
5.模板匹配：对于每个尺度的模板图像，将其与待检测图像进行匹配。
常用的匹配方法包括平方差匹配、相关性匹配和归一化相关性匹配。
通过比较匹配得分，可以找到与模板最匹配的图像区域。
6.匹配结果过滤：匹配得分一般是一个连续的数值，我们需要设置一个阈值来筛选出高置信度的匹配结果。
可以根据实际需求选择合适的阈值。
7.特征点匹配：使用特征点匹配算法进一步验证和精确定位芯片的位置。
可以使用SIFT、SURF和ORB等特征点检测和描述算法提取图像的局部特征，然后使用RANSAC等算法进行特征点匹配。
8.精确定位：通过对特征点匹配结果进行求解，可以估计芯片的准确位置和姿态。
9.结果展示：在检测图像上绘制芯片的位置和边界框，以直观地展示检测结果。
可以使用图像处理库或编程语言提供的绘图函数来实现。
10.性能评估：对检测结果进行定性和定量评估，例如计算定位准确率、漏检率和误检率等指标。
根据评估结果，可以调整算法参数或优化算法以提高检测性能。
总结来说，基于模板匹配的芯片定位项目检测流程主要包括：收集芯片样本图像、创建模板、尺度空间金字塔、图像预处理、模板匹配、匹配结果过滤、特征点匹配、精确定位、结果展示和性能评估。
通过这个流程，可以实现对芯片位置的自动检测和定位。
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参 考 文献：
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３ 实验 结果 、
根据 以上分 析 ．本 文应 用 该 算法 对 导线 架 中的 芯 片进行 匹配 检验 。 图二 是一个 待 匹配 的 目标 图 ． 如 图三
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表一
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Ｓ ｐ￣ ｔ ３ 在每一级的相关性计算 的过程中。 ｅ ， 可采取序 贯相关性算法 ，即把模板和要识别 的图像部分分成若
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２ １ 年第 ８期 ０１
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Ａｇｒｈ Ｓ Ｄ ） ，该 算 法从 以下 两个 方 面对 计 算 效 ｌｏｉ ｍ， Ａｒ ｔ Ｓ ￣ 率 进行 了改进 。 首先 ， 法使 用 的相 似性 度量 方法 计 算更 为简 单 ： 算
字ｌ 葛 ０ 若 展
（－ ） ２１
对 Ｅ进行 归一 化 得到 ：
Ｍ Ｎ ． ．
【 关键词】 自动化检测 芯片识别与定位 梯形分层搜 索序贯相关判决算法 ：
１ 引 言 、
随 着 现代 半 导 体器 件 向微 型化 、集 成 化 和高 可 靠
的平 均值 。 Ｓ Ｄ 实质 上 是 把 向量 空 间 中两 点 间 的距 离 作 为 ＳＡ
性 方 向发 展 以及 １益激 烈 的市场 竞 争 ．半导 体产 品生 两个向量相似程度的度量 ．与归一化灰度级相关算法 ３ 此算 法 没有乘 法运 算 ， 减少 了计 算量 。 产 与制 造 设 备 正朝 着 高 速 度 、 精 度 、 能 化 、 性 制 相 比 ， 高 智 柔
】 计 ２ ０ ，０３：７ ６ ． 图 中很好 地匹 配到 了所设 定 的模 板 ．从而 为这 部分 引 的设 计 与 实现 Ⅱ． 算机 工程 与 科 学 ，０ ８３ （）５ — １
ｆ 上接 第 ４ 页１ １
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测 试 采 用凌 华 科 技 有 限公 司 的 Ａ ０ ３ １工 业 控 制计
【］ａ ｅ ｌ Ｓｌ ｒ ｎ Ｈ．． ｌｓｏ ｌ ｒｈ ｒＦｓ Ｄｇｔ ３ ｒ ａＥ ， ｉ ｅｍａ ＦＡ ｃ ｓ ｆ ｇ ｉ ｍｓｆ ａ ｉｉｌ Ｂ ｎ ｖ ａ Ａ ｏ ｔ ｏ ｔ ａ Ｉ ｇ ．ｇ ｔｔ ｎ Ｉ． Ｅ ｒ ｃ ｏ ｏ ｏ ｕｅ ，９２ Ｃ一 ｍａｅｌｅｉｒ ｉ ＪＩ Ｅ Ｔ ａ ｔ ｍ ｎＣ ｍｐ ｔ ｓ１７ ， ￣ ｓ ａｏ ］Ｅ ｍａ ｉ ｒ
造 系统 （ ＭＳ 、 Ｖ ） 多功能 等 自动 化方 向发展【 Ｉ 】 。 ＳＤ Ｓ Ａ算 法 通 常 有 三种 ：固 定 门 限 的 Ｓ Ｄ Ｓ Ａ算 法 、
半 导 体 生产 通 常分 为 前 后两 道 工 序 。前 道工 序 指 单 调 递增 门限序 列 的 Ｓ Ｄ Ｓ Ａ算 法及 自适 应 门 限序 列 的 ＳＤ Ｓ Ａ算法 。 于固定 门 限法和单 调 递增 门 限序列 法来 对 芯 片扩 散 、 快速 热 处 理 、 片处 理 等 过程 ， 道工 序 主 硅 后
的实 时 高 速 高精 度 高 可 靠 性 的 质 量检 测 和定 位 问题 ． 搜 索事 件 。 而序 贯相 关判 决法 保证 了搜 索 的精度 。 算 该 国 内相关 工作 还 非常 少 。本 文重 点 分析 了利 用 梯形 分 法 的基 本 步骤 如下 ：
层 搜 索 的序贯 相关 判决 算 法 的 匹配 策略 ，并 给 出 了相
序号 相似度
０ ｌ ２ ３ ４ ５ １ ００ ．０ ０ ０ ９６ ． ６ ９ ０ ９５ ９６ ０ ９４ ． ６ ９ Ｏ９５ ． １ ９ ０ ９０ ．４ ９
匹配中心位置
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角度
ｆｃ Ｄ
序号 相似度
６ ７ ８ ９ ｌ ０ ｌ ｌ Ｏ９１ ．３ ９
４ 结 论 、
本 文 针对 Ｉ 道封 装 工序 生产 的 高速 、 Ｃ后 高精 度 的
特 点 ．采用梯 形分 层搜 索 的序贯相 关判 决 算法 的 匹配
策 略进行 芯片 的识 别与定 位 。 过实 例表 明 ． 算法 很 通 该 好地 实现 了 目标 图像 的识别 与定位 ．保 证 了后续 的各
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福
建 电
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芯片视觉检测 的定 位算 法及 实现
汤 晓 燕