[發明專利]一種BGA封裝錫球檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202010182171.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN112747670A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 丁俊飛;李浩天
• 申請（專利權）人: 奕目（上海）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊

1.一種BGA封裝錫球檢測系統，其特征在于，該檢測系統包括，

光場相機，該光場相機的鏡頭正對待檢測的BGA封裝錫球，用于獲取所述錫球的圖像；

至少一個光源，該光源的光線射向所述BGA封裝錫球，用于幫助所述光場相機獲得所述錫球的圖像。

2.根據權利要求1所述的BGA封裝錫球檢測系統，其特征在于，所述檢測系統對于所述錫球的檢測過程包括，

調節所述光場相機的焦距和/或光圈，獲得多張所述BGA封裝錫球的散焦柔光純色校準板，得到所述錫球的光場白圖像；

對所述光場白圖像進行校準，對所述光場相機微透鏡中心進行校準；

對所述光場相機進行尺度校準；

搭設調整所述光源；

通過所述光場相機拍攝被測BGA錫球區域陣列，獲得多視角圖像及深度圖像；

根據光場多視角圖像及深度圖像進行錫球的位置識別及定位；

最終得到被測所述錫球三維尺寸測量信息及缺陷檢測信息。

3.根據權利要求2所述的BGA封裝錫球檢測系統，其特征在于，所述對所述光場白圖像進行校準的方法是，

根據光場白圖像計算得到去漸暈矩陣，

所述對所述光場相機微透鏡中心進行校準的方法是

根據光場白圖像計算得到光場相機微透鏡亞像素級中心坐標矩陣。

4.根據權利要求2所述的BGA封裝錫球檢測系統，其特征在于，所述對所述光場相機進行尺度校準的方法是，

所述光場相機拍攝多張已知空間三維位置的圓點校準板，并建立從三維坐標到視差之間的光場數學模型，完成光場相機尺度校準。

5.一種BGA封裝錫球檢測方法，采用如權利要求1所述的BGA封裝錫球檢測系統，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟：

A1，調節所述光場相機鏡頭的焦距和/或光圈，使用鏡頭光圈匹配后的光場相機拍攝多張散焦柔光純色校準板，獲取光場白圖像；根據光場相機白圖像計算得到去漸暈矩陣和光場相機微透鏡亞像素級中心坐標矩陣；

A2，通過光場相機拍攝多張已知空間三維位置的圓點校準板，并建立從三維坐標到視差之間的光場數學模型，完成光場相機尺度校準；

A3，搭配所述光源照射被測BGA錫球陣列，使得所述光場相機獲得優質成像；

A4，所述光場相機拍攝被測BGA錫球陣列并進行光場多視角渲染及深度計算，獲得多視角圖像及深度圖像；

A5，根據光場多視角圖像及深度圖像對每個被測錫球進行位置識別及定位；

A6，得到被測區域的錫球三維尺寸測量信息及缺陷檢測信息。

6.根據權利要求5所述的BGA封裝錫球檢測方法，其特征在于，步驟A1中進一步包括，

調節所述光場相機主鏡頭光圈，使其原始光場白圖像的微透鏡陣列恰好或近似于相切；

通過光場相機拍攝多張散焦柔光純色校準板圖像，該校準板位于光場相機散焦處的光強較為均勻的純色背景板；其中，

去漸暈矩陣為多張原始光場白圖像W(u,v)進行平均化及歸一化處理后的矩陣

所述光場相機微透鏡亞像素級中心坐標矩陣是對光場白圖像進行每個微透鏡局部最大處理后，迭代優化處理得到亞像素級微透鏡中心。

7.根據權利要求5所述的BGA封裝錫球檢測方法，其特征在于，步驟A2中所述的圓點校準板上各個圓點的三維坐標已知，用所述光場相機拍攝該校準板后獲得該校準板圓點的彌散程度及對應的視差值；

進而擬合校準得到視差值和三維坐標的關系。

8.根據權利要求5所述的BGA封裝錫球檢測方法，其特征在于，步驟A3中合適角度光源能夠將BGA錫球陣列照射清楚，以至于光場相機可以對缺陷進行良好成像。

9.根據權利要求5所述的BGA封裝錫球檢測方法，其特征在于，步驟A4中光場相機拍攝到缺陷圖像后進行光場多視角渲染得到光場多視角圖像和光場視差圖像，

通過步驟A2中校準得到的視差及三維坐標的轉化關系，將視差圖像轉化為深度圖像。