【檢測原理】

檢(jian)(jian)測(ce)系(xi)統由(you)工(gong)(gong)業(ye)相機(ji)、工(gong)(gong)業(ye)鏡頭、圖(tu)像(xiang)采集卡、工(gong)(gong)業(ye)光源(yuan)、起偏震片(pian)、PC機(ji)以及機(ji)械(xie)結構和機(ji)械(xie)傳動等構成。通(tong)過(guo)檢(jian)(jian)測(ce)精度、檢(jian)(jian)測(ce)速(su)度、視野(ye)范圍、工(gong)(gong)作距離、工(gong)(gong)件(jian)尺寸來選取合(he)適的工(gong)(gong)業(ye)相機(ji)和工(gong)(gong)業(ye)鏡頭。通(tong)過(guo)數(shu)據傳輸的大小(xiao)進行圖(tu)像(xiang)采集，本(ben)文采用漫(man)反射條形組合(he)光源(yuan)。

【瑕疵類型】

自動化(hua)視覺識別檢(jian)測芯(xin)片上(shang)的(de)字(zi)(zi)符(fu)瑕疵，包(bao)括：字(zi)(zi)符(fu)偏移、缺失、溢墨。

【檢測難點】

① 芯片表面有油污等雜質怎么檢測，普通光線無(wu)法穿透油污，無(wu)法照亮芯片上的字符。

② 芯片上的字(zi)符較小，約(yue)1mm*1mm，因此(ci)需(xu)要高分辨率(lv)遠(yuan)心鏡(jing)頭來成像觀測。

③ 芯片識別(bie)需(xu)滿足自動(dong)化高效檢測(ce)，拍照頻率為0.3s/pcs，因此需(xu)要千兆網(wang)工(gong)業相機。

【數據記錄】

保存每班次生產記錄到(dao)數據庫(ku)，可供(gong)查詢、打印

【檢測步驟】

1、字符定位

字符(fu)定位通(tong)過(guo)設(she)計金屬定位塊的(de)方式，利用(yong)金屬材料在光源輻照(zhao)下的(de)輻射特性與SMD的(de)差異性提高對比(bi)度來(lai)進(jin)行快速定位。

2、字符分割

在進(jin)行(xing)字符(fu)分(fen)(fen)(fen)割(ge)之前，要(yao)進(jin)行(xing)SMD芯片的位姿矯正。SMD的歐式運(yun)(yun)動是(shi)先旋轉、后(hou)平移的組合，所以可以用剛體運(yun)(yun)動來表(biao)示位姿。利用二值(zhi)化圖像(xiang)的像(xiang)素分(fen)(fen)(fen)布直方圖進(jin)行(xing)分(fen)(fen)(fen)析，從而找出相鄰(lin)字符(fu)的分(fen)(fen)(fen)界點進(jin)行(xing)分(fen)(fen)(fen)割(ge)。在利用垂直投(tou)影(ying)切分(fen)(fen)(fen)的方式進(jin)行(xing)字符(fu)切割(ge)的結果，如下(xia)圖所示。

3、字符缺陷識別

字(zi)符缺(que)陷識別采用(yong)基于(yu)邊緣特(te)征的模(mo)板(ban)(ban)匹(pi)(pi)配(pei)(pei)。模(mo)板(ban)(ban)匹(pi)(pi)配(pei)(pei)的基本思想是讓(rang)模(mo)板(ban)(ban)在目標圖(tu)像中做平移運動，將(jiang)模(mo)板(ban)(ban)左(zuo)上(shang)角和待檢(jian)測的圖(tu)像左(zuo)上(shang)角重合(he)，每移動一個(ge)像素，計算模(mo)板(ban)(ban)與待匹(pi)(pi)配(pei)(pei)圖(tu)像的相似度，遍歷(li)結束之后，將(jiang)符合(he)閾值的位(wei)置(zhi)認定為最佳匹(pi)(pi)配(pei)(pei)位(wei)置(zhi)。

基于灰度的(de)互相關(guan)模(mo)板(ban)(ban)匹(pi)配是通(tong)過用模(mo)板(ban)(ban)圖(tu)像遍歷待匹(pi)配圖(tu)像，每(mei)移動一個(ge)像素，計(ji)算對(dui)應部分(fen)的(de)互相關(guan)值(zhi)，將互相關(guan)值(zhi)的(de)最大值(zhi)作(zuo)為最佳匹(pi)配位置。基于灰度的(de)互相關(guan)模(mo)板(ban)(ban)匹(pi)配缺點是在光場不(bu)均勻情況下，不(bu)具有魯棒性。歸一化互相關(guan)系數法(fa)是一個(ge)亮度、對(dui)比度線性不(bu)變量，能夠明(ming)顯改善光照(zhao)的(de)線性變化帶(dai)來(lai)的(de)影響。

但是隨著圖像分辨率(lv)的(de)提高，圖像匹配(pei)(pei)的(de)時間會增加，匹配(pei)(pei)準確度也(ye)存在差異，甚至會發生匹配(pei)(pei)失效的(de)情況，并(bing)且由(you)于半導(dao)體芯片(pian)的(de)位姿和完整(zheng)性(xing)(xing)等存在差異，會引起光照的(de)非線性(xing)(xing)變化，這會導(dao)致圖像的(de)灰度差異大，進而導(dao)致模板(ban)(ban)(ban)匹配(pei)(pei)結(jie)果不準確。較于基于灰度的(de)互相關(guan)模板(ban)(ban)(ban)匹配(pei)(pei)，基于邊(bian)(bian)緣的(de)模板(ban)(ban)(ban)匹配(pei)(pei)不需要建立兩幅圖像之間點的(de)對(dui)應關(guan)系(xi)(xi)，具有較好的(de)魯(lu)棒性(xing)(xing)。模板(ban)(ban)(ban)由(you)目標圖像邊(bian)(bian)緣的(de)一系(xi)(xi)列(lie)點組成，如下圖。

案例結果展示：