[發明專利]基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 202010121346.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111402204B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 孫昊;劉偉華;高會軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G01N21/95
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張換男

一種基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法，它屬于芯片外觀缺陷檢測技術領域。本發明本發明使用基于分數階小波變換來從芯片外觀圖像中提取特征，并使用基于變分貝葉斯混合模型來進行特征的降維，最終使用支持向量機來進行缺陷分類。與現有方法相比，采用本發明方法可以顯著提高檢測效率以及檢測精度。本發明可以應用于芯片外觀缺陷的檢測。

技術領域

本發明屬于芯片外觀缺陷檢測技術領域，具體涉及一種基于多階數分數階小波包變換和基于變分貝葉斯混合模型特征降維的芯片外觀缺陷檢測方法。

背景技術

隨著集成電路的大規模發展，表面貼裝技術得到了越來越廣泛的應用。貼裝元件在生產，運輸，儲存過程中可能會發生各種情況，元件有可能出現各種不同的外觀缺陷，大致可以分為芯片本體損壞，芯片本體有異物，芯片本體有劃痕三類。如果使用了這些缺陷芯片，會對產品甚至人們生命安全造成影響。因此，元件貼裝前需要進行芯片缺陷的檢測。

而傳統的檢測技術要么忽視對外觀缺陷的檢測，要么采用人工方式對外觀缺陷進行檢測，因此，現有檢測技術對芯片外觀缺陷檢測的效率很低，且檢測精度較差。

發明內容

本發明的目的是為解決現有檢測技術對芯片外觀缺陷檢測的效率低，且檢測精度差的問題，而提出了一種基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：一種基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法，所述方法具體包括以下步驟：

步驟一、使用單通道黑白相機獲取芯片外觀圖像；

步驟二、分別對步驟一獲取圖像進行整數階數小波包分解和階數為p1、p2、p3、p4的分數階小波包分解，獲得整數階數小波包分解結果和階數p1、p2、p3、p4對應的分數階小波包分解結果；

步驟三、計算樹狀子頻段分解結果中每個部分對應的矩陣的特征，將計算出的特征作為圖像的紋理特征；再提取出圖像的幾何特征和梯度特征；

步驟四、基于變分貝葉斯混合模型將步驟三得到的圖像特征進行降維，得到降維后的特征；

步驟五、將步驟四得到的降維后特征輸入支持向量機分類器中，得到芯片外觀缺陷類型分類結果，完成對芯片外觀缺陷的檢測。

本發明的有益效果是：本發明提出了一種基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法，本發明使用基于分數階小波變換來從芯片外觀圖像中提取特征，并使用基于變分貝葉斯混合模型來進行特征的降維，最終使用支持向量機來進行缺陷分類。與現有方法相比，采用本發明方法可以顯著提高檢測效率以及檢測精度。

附圖說明

圖1是本發明方法的流程圖；

圖2是采用二維離散小波分解處理圖像信號得到分解結果的示意圖；

圖中，↓h(n)代表先進行高通濾波再進行下采樣結果，↓l(n)代表先進行低通濾波再進行下采樣結果；

圖3a)是使用工業相機采集的芯片本體損壞缺陷的示意圖；

圖3b)是使用工業相機采集的芯片本體有異物缺陷的示意圖；

圖3c)是使用工業相機采集的芯片本體有劃痕缺陷的示意圖；

圖4是獲得圖像紋理特征的流程圖；

圖中，DWP是二維離散小波包分解。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1和圖2說明本實施方式。本實施方式所述的一種基于多階數分數階小波包變換的芯片外觀缺陷檢測方法，所述方法具體包括以下步驟：

步驟一、使用單通道黑白相機獲取芯片外觀圖像；