[發明專利]一種基于點匹配的球形引腳元件的定位算法

有效

• 申請號: 201710685974.1
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107504896B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 楊憲強;高會軍;白立飛;張智浩;孫光輝;于金泳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26;G06T7/13;G06T7/73;G06T3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉士寶

一種基于點匹配的球形引腳元件的定位算法，涉及球形引腳元件定位領域。本發明是為了解決現有缺少能夠準確測量球形引腳芯片的位置和角度的問題。根據球形引腳的半徑大小繪制白色圓形圖像并進行距離變換；對原芯片圖像進行邊緣檢測并進行相關性濾波，得到焊球點中心坐標；選取芯片外圍端點焊球中心坐標進行點匹配得到芯片的旋轉角度和芯片實體中心相對于芯片圖像中心的偏移位置坐標位置；將芯片的邊緣圖像與坐標集采用圓擬合方法進行擬合，得到芯片精確的旋轉角度和芯片實體中心相對于芯片圖像中心精確的偏移位置坐標，從而實現球形引腳元件的定位。本發明應用于貼片機球形引腳芯片測試過程。

技術領域

本發明涉及貼片機視覺系統中球形引腳元件的視覺檢測方法，主要實現球形引腳元件定位功能。

背景技術

隨著電子工業的發展，表面貼裝技術(SMT，Surface Mount Technology)也迅速發展。其中，貼片機是SMT生產線的關鍵設備，主要實現貼片元件的貼裝。貼片機的機器視覺系統直接影響到貼片機的貼裝速度和精度，這對于元件的視覺識別算法提出了很高的要求。

現有的貼片機視覺系統中對球形引腳元件的視覺檢測精度差，不能準確測量測量球形引腳芯片的位置和角度，所以定位精度差。

發明內容

本發明是為了解決現有缺少能夠準確測量球形引腳芯片的位置和角度的問題。現提供一種基于點匹配的球形引腳元件的定位算法。

一種基于點匹配的球形引腳元件的定位算法，該算法包括以下步驟：

步驟一、根據芯片的焊球，得到焊球的模板圖像；

步驟二、對芯片圖像進行邊緣檢測，得到芯片的邊緣圖像；

步驟三、將步驟一中得到的模板圖像作為核，對步驟二中得到的邊緣圖像進行相關性濾波，得到濾波圖像；

步驟四、統計步驟三中濾波圖像中像素值大于閾值像素值的個數和位置信息，根據統計的信息，得到芯片圖像中的所有焊球中心位置的坐標集

步驟五、根據芯片實體的型號信息，得到當芯片旋轉角度為0時，芯片每一個焊球中心相對于芯片實體中心的位置坐標，獲得實際芯片中所有焊球中心的坐標集在坐標集中，選取芯片最外圍焊球中心坐標集和芯片最外圍端點焊球中心坐標集

步驟六、獲得步驟四中坐標集與步驟五中芯片最外圍端點焊球中心坐標集的仿射變換匹配點集計算坐標集與仿射變換匹配點集之間仿射變換關系，得到芯片的旋轉角度α'和芯片實體中心相對于芯片圖像中心的偏移位置坐標(x',y')；

步驟七、根據芯片的旋轉角度α'和芯片實體中心相對于芯片圖像中心的偏移位置坐標(x',y')，對步驟五中的坐標集進行仿射變換得到外圍焊球中心位置旋轉后的坐標集

步驟八、將步驟二中得到的芯片的邊緣圖像與步驟七中得到的坐標集采用圓擬合方法進行擬合，得到所有外圍焊球精確的中心位置坐標集

步驟九、計算步驟五中的坐標集與步驟八中坐標集之間仿射變換關系，得到芯片精確的旋轉角度α^*和芯片實體中心相對于芯片圖像中心精確的偏移位置坐標(x^*,y^*)，從而實現球形引腳元件的定位。

本發明的有益效果為：

本申請主要用于解決貼片機視覺系統在貼裝球形引腳芯片前，需要測試精確的芯片旋轉角度和偏移量問題。球形引腳元件的圖像的焊球中心是重要的特征，根據芯片圖像焊球中心坐標與通過芯片信息得到的模板焊球中心坐標進行點匹配，可以計算得到精確的芯片位置和角度。采用本申請的方法進行芯片引腳定位，同比現有的方式準確性提高了5倍以上，本申請應用于貼片機球形引腳芯片測試過程。

附圖說明

圖1為具體實施方式一所述的一種基于點匹配的球形引腳元件的定位算法的流程圖；