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专利号: 2019111825871
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对工控机采集的芯片引脚图像进行预处理:

1.1)图像滤波:

为去除噪声,减少图像失真,采用5×5高斯滤波器与图像进行卷积,在图像处理中,使用二维高斯函数进行滤波,计算公式如下:其中,G(x,y)为二维高斯函数,(x,y)为点坐标,σ为标准差,A为归一化系数,使不同的权重之和为一;

1.2)二值化处理:

采用固定阈值法对图像进行二值化处理,计算公式如下:其中,f(x,y)表示图像像素值的分布函数,g(x,y)表示阈值分割之后的像素值分布函数,固定阈值T=145;

(2)利用多边形逼近方法提取目标轮廓,具体包括:

2.1)对芯片引脚图像进行边缘检测:

采用Canny算子边缘检测,得到芯片引脚图像的边缘轮廓信息;

2.2)利用多边形逼近方法提取目标轮廓:

通过多边形逼近方法提取芯片引脚图像中心焊盘轮廓,滤除掉其余轮廓部分,多边形逼近方法是从目标轮廓中挑出两个最远的点,进行连接;接着从目标轮廓上寻找一个离线段距离最远的点,将该点加入逼近后的新轮廓,即连接着三个点形成的三角形作为轮廓;最后选择三角形的任意一条边出发,重复上一步骤,将距离最远点加入新轮廓,不断迭代,直至满足输出的精度要求;

(3)提出改进Harris角点检测算法,获取目标轮廓顶点,具体包括:

3.1)确定选取阈值,获取目标轮廓角点:

通常情况下,两幅黑白图像的点像素灰度之差小于最大像素灰度值的10%~15%时,人眼难以分辨,故选取阈值N提取图像目标轮廓角点,公式如下:N=255×12%≈30

3.2)提取目标轮廓拐角角点:

提取并保存所有角点,按顺序读取角点中的三点Ma‑n、Ma、Ma+n,三点构成一个由三个元素组成的模板,其中三点中将Ma作为模板中心,点的下标代表角点在所有角点中的序号,遍历所有角点,从初始值开始,Ma确定为一个实时性操作点,取其前后序号相距n的两点,Ma分别与模板中其他两点组成两条边,将两条边构成的夹角作为Ma点的角点响应值,由点Ma与点Ma‑n距离确定边L1,点Ma与点Ma+n的距离确定边L2,点Ma‑n与点Ma+n的距离确定边L3,三边可以根据余弦定理得到Ma点的角度,计算公式如下:通过两条边构成的夹角,即角点响应值来判断是否保留角点,设g为角点响应值,若点Ma≥g,则保存为所需要的角点;反之,则去除;

3.3)剔除邻近角点,保留轮廓顶点:

提取出轮廓拐角角点后,周围可能还会存在有其它角点,为消除这一现象,将邻近角点进行剔除,取剩下的点作为轮廓拐角顶点,设图像高度为H,图像宽度为W,Corner(x,y)表示在图像(x,y)处是否有角点,令Corner(x,y)=1时,(x,y)处有角点,m×m为以(x,y)为中心的矩阵的大小,其中m>1,则:其中,m≤x≤H,m≤y≤W,count指以(x,y)为中心的矩阵范围的角点,将(x,y)为中心的矩阵范围的邻近角点全部去除,保留目标轮廓拐角处剩下的角点作为顶点,以方便后续图像校正处理;

(4)最小二乘法拟合直线:

运用最小二乘法,将目标轮廓最长边的两个顶点进行直线拟合,作为芯片引脚图像的角度识别方向;

(5)根据图像形心快速校正芯片并去除白边,具体包括:

5.1)以图像形心为旋转中心:

为准确校正图像,利用形心法确定图像的中心位置,将形心坐标O点作为图像的旋转中心;

5.2)获取图像倾斜角度,校正芯片引脚图像。

2.如权利要求1所述的一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法,其特征在于,在步骤4中,设两个顶点坐标分别为p(x,y)、q(x,y),所述最小二乘法拟合直线计算公式如下:y=ax+b

a和b分别为直线方程的斜率和截距,则:

其中, 分别为顶点p、q的横坐标与纵坐标的均值,

3.如权利要求2所述的一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法,其特征在于,在步骤5.1中,图像左上角设为起始点坐标(0,0),右下角设为终点坐标(m,n),图像形心公式如下:其中,(x0,y0)是形心坐标,m、n分别为图像的行数和列数,m、n均为大于等于2的整数,f(x,y)是图像在点(x,y)处的灰度值。

4.如权利要求3所述的一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法,其特征在于,在步骤5.2中,芯片图像倾斜角度α由以下计算公式可求出:引脚图像在水平方向偏移值x可求得:

x=|px‑hx|

则引脚图像倾斜角度α为:

其中,l为点p到点O的垂直距离,OA为形心坐标往x轴正方向的延长线,h(x,y)为pq与OA的交点坐标。