一種用于qfp元件視覺定位的檢測方法
【專利摘要】一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法。本發(fā)明涉及QFP元件的視覺定位和檢測領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)的QFP元件的檢測方法對吸嘴吸取元件的精度要求高，圖像灰度值不均勻，引腳在圖像中存在斷裂，引腳分類和修復(fù)操作所使用的全局形態(tài)學(xué)算法消耗時間長，實時性較差的問題。本發(fā)明主要采用技術(shù)是獲取被測元件圖像，掃描二值圖像并且對連通區(qū)域標(biāo)號，對標(biāo)號后的連通區(qū)域劃分聚類，求取連通區(qū)域的質(zhì)心擬合邊界然后計算每個連通區(qū)域的矩形度和旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明主要用于QFP元件的引腳檢測以及旋轉(zhuǎn)角度檢測。
【專利說明】一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及QFP元件的視覺定位和檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在所有的矩形引腳元件中，QFP元件對定位精度的要求最高，且定位和檢測的算法最為復(fù)雜。已有的對QFP元件的檢測，基于“第一元件引腳掃描檢測”的方法來對QFP元件的所有引腳進(jìn)行分類。但該方法需要根據(jù)元件的尺寸和吸嘴取料的精度來事先估計元件的“第一引腳”在圖像中出現(xiàn)的位置，因而對吸嘴吸取元件的精度提出了較高的要求。當(dāng)吸嘴吸取元件的角度誤差較大時，該方法有可能失效。也有算法對元件定義了 N0RTH、S0UTH、WEST和EAST四個引腳組，然后根據(jù)元件的中心和細(xì)長型引腳的長軸方向?qū)⑺幸_分別歸到四個引腳組中，然后對每個引腳組分別進(jìn)行引腳的完好性檢查，最終通過最小二乘匹配的方法計算出元件的位置。該文獻(xiàn)使用此方法時，默認(rèn)圖像分割算法分割出的每個引腳是完整的。然而實際上由于QFP元件引腳的各個部分彎曲程度不同，在接受正向照明時，弓丨腳的各個部分在圖像中的灰度值并不均勻。因此，在使用上述提到的圖像分割算法后，元件的引腳在圖像中事實上存在著斷裂的情況。進(jìn)行引腳分類和修復(fù)操作時所使用的全局形態(tài)學(xué)算法消耗時間較長，當(dāng)圖像較大時，該算法的實時性將變得較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決傳統(tǒng)的QFP元件的檢測方法對吸嘴吸取元件的精度要求高，圖像灰度值不均勻，引腳在圖像中存在斷裂，引腳分類和修復(fù)操作所使用的全局形態(tài)學(xué)算法消耗時間長，實時性較差的問題，而提供一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法。
[0004]一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法按以下步驟實現(xiàn):
[0005]步驟一、采用光學(xué)照明系統(tǒng)獲取QFP元件的灰度圖像；
[0006]步驟二、對步驟一得到圖像進(jìn)行預(yù)處理，濾除圖像中的噪聲；
[0007]步驟三、對步驟二得到的圖像采用自動閾值分割法處理，使用連通區(qū)域標(biāo)記算法在生成的二值圖像中標(biāo)記出每個連通區(qū)域，所述連通區(qū)域標(biāo)記算法采用兩遍掃描法實現(xiàn)；并將標(biāo)記出的連通區(qū)域置為前景；所述的兩遍掃描法具體為以下步驟:
[0008](I)、掃描二值圖像，獲取臨時標(biāo)號，按照前景為8鄰域的連通規(guī)則，設(shè)任意一個像素點為f(x，y)，其臨時連通域標(biāo)號陣為label (x，y);從左上角開始按行從上到下，從左到右掃描圖像，當(dāng)掃描到像素點f(x，y)時，已完成了該像素點上邊和左邊像素點的掃描，則這些像素點的label值已知；如果像素f (x，y)和上邊、左邊的像素連通,則將其label值賦值為上邊、左邊的像素中l(wèi)abel最小的即可；如果f(x，y)和這些像素都不連通，則增加一個新的label并將像素f (x, y)的label賦為該值；
[0009](2)、掃描臨時連通域標(biāo)號矩陣，合并等價的連通區(qū)域標(biāo)號；用等價連通域標(biāo)號標(biāo)記各臨時標(biāo)號所屬的共同連通域；掃描二值圖像，對于像素點f(x，y)，在其上邊、左邊和自身5個像素點中，找到臨時連通標(biāo)號最小的，并將這5個像素點的等價連通區(qū)域標(biāo)號更新為該最小值；若像素點f(x，y)和上邊、左邊的像素點不具有連通性質(zhì)，則增加一個新的等價連通區(qū)域標(biāo)號，并將f(x，y)的等價連通標(biāo)號賦為該新的等價連通區(qū)域標(biāo)號；掃描完成后，重新定序等價連通標(biāo)號的次序，確保目標(biāo)連通域標(biāo)號連續(xù)；
[0010]兩次掃描后，矩陣中的像素點連通域標(biāo)號即是最終所得的目標(biāo)連通域標(biāo)號。
[0011]步驟四、統(tǒng)計步驟三中得到的每個連通區(qū)域，并求取連通區(qū)域面積，濾除小的連通區(qū)域，保留引腳末端的圖像；
[0012]步驟五、對步驟四獲得的引腳末端圖像進(jìn)行連通區(qū)域標(biāo)記，標(biāo)記個數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的QFP引腳個數(shù)進(jìn)行比較，若匹配則執(zhí)行下一步驟，若不匹配，則QFP類型不正確或引腳有缺失不對QFP元件進(jìn)行檢測；
[0013]步驟六、使用分級聚類算法將步驟五中得到的圖像的所有連通區(qū)域劃分為NORTH、SOUTH、WEST和EAST四類，采用最近距離作為分類所用的相似性度量，當(dāng)最終類別數(shù)為I時，聚類過程是一棵最小生成樹形成的過程，對于QFP芯片，類別數(shù)為4，去掉距離最大的3支得到4類的聚類結(jié)果；
[0014]步驟七、對步驟六中得到的4類聚類結(jié)果進(jìn)行處理，分別對每類中的連通區(qū)域求取質(zhì)心:
【權(quán)利要求】
1.一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法，其特征在于它包括下述步驟: 步驟一、采用光學(xué)照明系統(tǒng)獲取QFP元件的灰度圖像； 步驟二、對步驟一得到圖像進(jìn)行預(yù)處理，濾除圖像中的噪聲； 步驟三、對步驟二得到的圖像采用自動閾值分割法處理，使用連通區(qū)域標(biāo)記算法在生成的二值圖像中標(biāo)記出每個連通區(qū)域，所述連通區(qū)域標(biāo)記算法采用兩遍掃描法實現(xiàn)；并將標(biāo)記出的連通區(qū)域置為前景； 步驟四、統(tǒng)計步驟三中得到的每個連通區(qū)域，并求取連通區(qū)域面積，濾除小的連通區(qū)域，保留引腳末端的圖像； 步驟五、對步驟四獲得的引腳末端圖像進(jìn)行連通區(qū)域標(biāo)記，標(biāo)記個數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的QFP引腳個數(shù)進(jìn)行比較，若匹配則執(zhí)行下一步驟，若不匹配，則QFP類型不正確或引腳有缺失不對QFP元件進(jìn)行檢測； 步驟六、使用分級聚類算法將步驟五中得到的圖像的所有連通區(qū)域劃分為NORTH、SOUTH、WEST和EAST四類，采用最近距離作為分類所用的相似性度量，當(dāng)最終類別數(shù)為I時，聚類過程是一棵最小生成樹形成的過程，對于QFP芯片，類別數(shù)為4，去掉距離最大的3支得到4類的聚類結(jié)果； 步驟七、對步驟六中得到的4類聚類結(jié)果進(jìn)行處理，分別對每類中的連通區(qū)域求取質(zhì)心:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于QFP元件視覺定位的檢測方法，其特征在于步驟三中所述的兩遍掃描法，具體按照以下步驟實現(xiàn): (1)、掃描二值圖像，獲取臨時標(biāo)號，按照前景為8鄰域的連通規(guī)則，設(shè)任意一個像素點為f(x，y)，其臨時連通域標(biāo)號陣為label (x，y);從左上角開始按行從上到下，從左到右掃描圖像，當(dāng)掃描到像素點f(x，y)時，已完成了該像素點上邊和左邊像素點的掃描，則這些像素點的label值已知；如果像素f(x，y)和上邊、左邊的像素連通,則將其label值賦值為上邊、左邊的像素中l(wèi)abel最小的即可；如果f (X，y)和這些像素都不連通，則增加一個新的label并將像素f (x, y)的label賦為該值； (2)、掃描臨時連通域標(biāo)號矩陣，合并等價的連通區(qū)域標(biāo)號；用等價連通域標(biāo)號標(biāo)記各臨時標(biāo)號所屬的共同連通域；掃描二值圖像，對于像素點f(x，y)，在其上邊、左邊和自身5個像素點中，找到臨時連通標(biāo)號最小的，并將這5個像素點的等價連通區(qū)域標(biāo)號更新為該最小值；若像素點f(x，y)和上邊、左邊的像素點不具有連通性質(zhì)，則增加一個新的等價連通區(qū)域標(biāo)號，并將f(x，y)的等價連通標(biāo)號賦為該新的等價連通區(qū)域標(biāo)號；掃描完成后，重新定序等價連通標(biāo)號的次序，確保目標(biāo)連通域標(biāo)號連續(xù)； 兩次掃描后，矩陣中 的像素點連通域標(biāo)號即是最終所得的目標(biāo)連通域標(biāo)號。
【文檔編號】G06K9/62GK103761534SQ201410028038
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】高會軍, 邱一帆, 周亞飛, 張歡歡, 張葉梅, 丁長興, 孫昊 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)