专利名称：一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法
技术领域：
本发明涉及LED芯片分选技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法。
背景技术：
通常的，在LED芯片分选过程中由于芯片分选前的芯片膜在扩片时膜上粘结力及芯片间粘合力等会造成部分芯片产生偏转角度，该偏转角度是相对于机床标准坐标系的角度。然而LED芯片分选后要求将芯片按照类型，以方片的形式整齐排列于芯片膜上，只允许小角度的偏差以便于LED芯片的封装。如果芯片出现偏转角度，则需要通过角度旋转校正来实现对准，并进行芯片的位置补偿，以便进行芯片拾取。因此，在LED芯片分选过程中进行芯片角度旋转校正，使得芯片能够整齐排列于芯片膜上是LED芯片分选工艺中的一个难题。
因此，亟需提供一种能够结合机器视觉使得芯片准确地校正，进一步提高芯片的分选速度的基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明需要解决的问题是提供一种能够结合机器视觉使得芯片准确地校正，进一步提高芯片的分选速度的基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法。
为解决上述问题，本发明提供了一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，其包括以下步骤 A、驱动图像识别系统对芯片膜进行识别，获取所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi，其中，i＝1，2，3...n，n为所述芯片膜上芯片的总颗数； B、获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy； C、以所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi、偏转角度θi及所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy，反算所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Y′i； D、选取所述芯片膜上的芯片m，设m＝1； 其中，芯片m为所述芯片膜上所有芯片中的其中一颗芯片； E、将所述芯片膜以芯片m的偏转角度θm进行实际旋转； F、驱动图像识别系统对芯片m进行识别，获取该芯片实际旋转后的实际位置坐标与该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m间的偏差λmx，λmy； G、判断所述步骤F中的偏差λmx，λmy是否大于某一阈值，若是，则根据所述偏差λmx，λmy对所述步骤B中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，再按照修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m，并按照修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m移动进行该芯片位置校正；否则，按照该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，T′m移动进行该芯片位置校正； H、判断m是否等于n，若是，则结束该芯片膜上所有芯片的角度校正；否则，m＝m+1，并将所述芯片膜以偏转角度θm-θm-1进行实际旋转，直接返回步骤F。
其中，上述步骤B具体包括 B1、标定所述芯片膜上的其中一颗芯片为特定芯片； B2、驱动所述芯片膜旋转不同的角度，分别记录每次旋转时所述特定芯片的位置坐标，并将所述位置坐标存储至样本集，其中，所述样本集为相对于所述芯片膜的旋转中心的圆上坐标； B3、根据所述步骤B2中的样本集，利用最小二乘法计算所述芯片膜的拟合圆方程，从而获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy。
其中，上述步骤C具体包括 判断所述芯片i的偏转角度θi； 若θi为正，进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox-Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy+Ri×cos(θk-90°)； 若在第二象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(0°-θk)； 若在第三象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy-Ri×cos(θk-90°)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(0°-θk)； 若θi为负，进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0-θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(0°-θk)； 若在第二象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy+Ri×cos(θk-90°)； 若在第三象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk) 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(0°-θk)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk-90°)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk-90°)； 若θi为0°时，所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Y′i为该芯片的原始位置坐标Xi，Yi； 继续步骤D； 其中，Ri为所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离，所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离Ri通过以下公式 进行计算。
其中，上述步骤G中根据所述偏差λmx，λmy对所述步骤B中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正的步骤具体为 I01、设定所述芯片m的原始位置坐标为Xm，Ym，所述芯片m理论旋转后的理论位置坐标为X′m，Y′m,； I02、根据所述偏差λmx，λmy和芯片m理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m，标示所述芯片m实际旋转后的实际位置坐标为X′m-λmx，Y′m-λmy； I03、利用以下公式对所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，设修正后的所述芯片膜的旋转中心的位置坐标为O′x，O′y
其中，R′m为第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离，所述第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离R′m通过以下公式 进行计算。
本发明中，获取芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi，其中，i＝1，2，3...n，n为所述芯片膜上芯片的总颗数；获取芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy；反算芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′；选取芯片膜上的芯片m，设m＝1；将芯片膜以芯片m的偏转角度θm进行实际旋转；驱动图像识别系统对芯片m进行识别，获取该芯片实际旋转后的实际位置坐标与该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m间的偏差λmx，λmy；判断偏差λmx，λmy是否大于某一阈值，若是，则根据偏差λmx，λmy对芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，再按照修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m，并按照修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m移动进行该芯片位置校正；否则，按照该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m移动进行该芯片位置校正；判断m是否等于n，若是，则结束该芯片膜上所有芯片的角度校正；否则，m＝m+1，并将芯片膜以偏转角度θm-θm-1进行实际旋转，直接返回步骤F。
本发明是基于机器视觉识别芯片的位置拟合芯片膜的旋转中心，并通过拟合的旋转中心坐标反算芯片理论旋转后的理论位置坐标，基于基本的旋转台，无需外界设备辅助，根据算法计算和图像处理，完成芯片的角度自动旋转校正，便于芯片的下一步拾取工艺；除此之外，本发明还利用芯片实际旋转后的实际位置坐标与该芯片理论旋转后的理论位置坐标间的偏差，对芯片膜的旋转中心进行修正，从而提高了芯片角度校正的准确性。与现有技术相比，本发明能够结合机器视觉使得芯片准确地校正，校正结果的精确性较高，从而进一步提高芯片的分选速度。
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法的方法流程图。
具体实施例方式 结合以下实施例对本发明作进一步描述 本发明的一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法的实施例如图1所示，包括以下步骤 步骤101.驱动图像识别系统对芯片膜进行识别，获取所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi，其中，i为所述芯片膜上的其中一颗芯片，i＝1，2，3...n，n为所述芯片膜上芯片的总颗数。该步骤中获取的是所述芯片膜上所有芯片的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi。该芯片i在芯片膜上的位置坐标以及相对于机床标准坐标系的偏转角度固定。
步骤102.获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy。芯片膜上的芯片i相对于机床坐标系的偏转角度θi是固定的，但是由于芯片膜整体旋转时所绕的旋转中心在机床坐标系中的位置是无法测量，所以需利用图像识别并结合数据拟合的方法求取该芯片膜的旋转中心的位置。
步骤103.以所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi、偏转角度θi及所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy，反算所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′。该步骤103具体为通过判断芯片i的偏转角度θi以及芯片i的偏转角度θi相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限，运用预定的计算公式对所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′进行反算。该芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′是芯片角度自动旋转校正系统预先计算得到的坐标数据而非实际旋转的实际坐标值。
步骤104.选取所述芯片膜上的芯片m，设m＝1；其中，芯片m为所述芯片膜上所有芯片中的其中一颗芯片。
步骤105.将所述芯片膜以芯片m的偏转角度θm进行实际旋转。芯片m的偏转角度θm是步骤101中的芯片i的偏转角度θi中，i＝m时的角度。芯片膜的旋转是靠驱动芯片角度自动旋转校正系统中的旋转轴进行旋转的。
步骤106.驱动图像识别系统对芯片m进行识别，获取该芯片实际旋转后的实际位置坐标与该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m间的偏差λmx，λmy。该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m是步骤103中所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′中，当i＝m时的表示。
步骤107.判断所述步骤106中的偏差λmx，λmy是否大于某一阈值，若是，则根据所述偏差λmx，λmy对所述步骤102中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，再按照修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m，并按照修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m移动进行该芯片位置校正；否则，按照该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m移动进行该芯片位置校正。进行芯片位置校正后即可执行芯片的拾取。
步骤108.判断m是否等于n，若是，则结束该芯片膜上所有芯片的角度校正；否则，m＝m+1，并将所述芯片膜以偏转角度θm-θm-1进行实际旋转，直接返回步骤106。
另，由于图像识别获得的芯片的偏转角度值都是基于机床坐标系的绝对坐标，故记录当前的芯片膜绝对旋转角度即可通过当前角度计算下一颗芯片的角度校正时芯片膜所需实际旋转的角度。如当第一颗芯片的角度为5°，第二颗晶粒的角度为10°，但由于芯片最初扫描的位置都为相对于机床坐标系的绝对位置。对第一颗芯片进行角度校正后，第二颗芯片旋转校正的公式仍然适用，在计算得到了第二颗芯片的反求理论位置坐标后，芯片膜的旋转轴只需继续旋转5°即可完成芯片的角度校正。
本实施例中，上述步骤102具体包括 B1、标定所述芯片膜上的其中一颗芯片为特定芯片。
B2、驱动所述芯片膜旋转不同的角度，分别记录每次旋转时所述特定芯片的位置坐标，并将所述位置坐标存储至样本集，其中，所述样本集为相对于所述芯片膜的旋转中心的圆上坐标。
B3、根据所述步骤B2中的样本集，利用最小二乘法计算所述芯片膜的拟合圆方程，从而获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy。该求取芯片膜的旋转中心采用图像视觉识别与运动相结合的方法对同一芯片旋转不同旋转角度位置提取并拟合近似圆心的方法。利用上述方法求得的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy后，可以将此坐标作为芯片角度自动旋转校正系统的参数储存。
需要拟合芯片膜旋转中心的位置坐标，首先要得到一组以芯片膜旋转中心的位置坐标为圆心的圆上的坐标。方法提出利用芯片图像识别的方法对同一芯片进行位置记录，每当记录一个位置，芯片膜旋转固定角度，同时结合运动控制实时保证芯片在识别区域内。得到一组相对于芯片旋转中心的圆上坐标，最后利用这组数据进行最小二乘法拟合圆曲线具体计算过程如下 假设样本集(Xi，Yi)，i∈(1，2，3.....30)共30个点到圆心的距离为di 点集到圆心距离与圆半径的平方差为 则目标函数Q(a，b，c)为点集到圆心距离与圆半径的平方差的平方和 以目标函数Q(a，b，c)最小为目标，求参数a，b，c使目标函数Q(a，b，c)的值最小，从而求得芯片膜的拟合圆方程，从而获得圆心坐标。
本实施例中，上述步骤103具体包括 判断所述芯片i的偏转角度θi； 若θi为正时，需要逆时针旋转；进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox-Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy+Ri×cos(θk-90°)； 若在第二象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(0°-θk)； 若在第三象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy-Ri×cos(θk-90°)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(0°-θk)； 若θi为负，需要顺时针旋转；进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(0°-θk)； 若在第二象限，设 则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Yi′＝Oy+Ri×cos(θk-90°)； 若在第三象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk) 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Yi′＝Oy+Ri×sin(0°-θk)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk-90°)，Yi′＝Oy-Ri×sin(θk-90°)； 若θi为0°时，所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Yi′为该芯片的原始位置坐标Xi，Yi； 继续步骤104； 其中，Ri为所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离，所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离Ri通过以下公式 进行计算。
本实施例中，由于在图像识别系统对芯片的识别中，以及芯片膜的旋转中心的拟合计算中会存在识别误差和拟合误差，而且还包括有计算时的舍入误差等，使得以数值计算方法所获得的芯片膜的旋转中心为近似值，由此提出对旋转中心进行修正。所以上述步骤107中根据所述偏差λx，λy对所述步骤102中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正的步骤具体为 I01、设定所述芯片m的原始位置坐标为Xm，Ym，所述芯片m理论旋转后的理论位置坐标为X′m，Y′m； I02、根据所述偏差λmx，λmy和芯片m理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m，标示所述芯片m实际旋转后的实际位置坐标为X′m-λmx，Y′m-λmy； I03、利用以下公式对所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，设修正后的所述芯片膜的旋转中心的位置坐标为O′x，O′y
其中，R′m为第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离，所述第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离R′m通过以下公式 进行计算。利用上述方法求得修正后的芯片膜的旋转中心的位置坐标O′x，O′y后，可以将此坐标作为芯片角度自动旋转校正系统的参数储存。
本实施例中，步骤107中的再按照修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″i，Y″i的步骤与步骤103中的反算过程的原理相同，以所述芯片膜上该芯片的原始位置坐标Xm，Ym、偏转角度θm及所述修正后的旋转中心的位置坐标Ox′，Oy′，反算修正后的芯片m理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m。该步骤具体为通过判断芯片m的偏转角度θm以及芯片m的偏转角度θm相对于所述修正后的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox′，Oy′所在的象限，运用预定的计算公式对所述修正后的芯片m理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m进行反算。具体步骤如下 判断所述芯片m的偏转角度θm； 若θm为正，进一步判断所述芯片m相对于所述修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≤90°时，X″m＝Ox′+Ri×cos(θk)，Y″m＝Oy′+Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X″m＝Ox′-Ri×sin(θk-90°)，Y″m＝Oy′+Ri×cos(θk-90°)； 若在第二象限，设 则当θk≥0°时，X″m＝Ox′-Ri×cos(θk)，Y″m＝Oy′+Ri×sin(θk)； 当θk＜0°时，X″m＝Ox′-Ri×cos(0°-θk)，Y″m＝Oy′-Ri×sin(0°-θk)； 若在第三象限，设 则当θk≤90°时，X″m＝Ox′-Ri×cos(θk)，Y″m＝Oy′-Ri×sin(θk)； 当θk＞90°时，X″m＝Ox′+Rm′×sin(θk-90°)，Y″m＝Oy′-Rm′×cos(θk-90°)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X″m＝Ox′+Rm′×cos(θk)，Y″m＝Oy′-Rm′×sin(θk)； 当θk＜0°时，X″m＝Ox′+Rm′×cos(0°-θk)，Y″m＝Oy′+Rm′×sin(0°-θk)； 若θm为负，进一步判断所述芯片m相对于所述修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y所在的象限； 若在第一象限，设 则当θk≥0°时，X″m＝Ox′+Rm′×cos(θk)，Y″m＝Oy′+Rm′×sin(θk)； 当θk＜0°时，X″m＝Ox′+Rm′×cos(0°-θk)，Y″m＝Oy′-Rm′×sin(0°-θk)； 若在第二象限，设 则当θk≤90°时，X″m＝Ox′-Rm′×cos(θk)，Y″m＝Oy′+Rm′×sin(θk)； 当θk＞90°时，X″m＝Ox′+Rm′×sin(θk-90°)，Y″m＝Oy′+Rm′×cos(θk-90°)； 若在第三象限，设 则当θk≥0°时，X″m＝Ox′-Rm′×cos(θk)，Y″m＝Oy′-Rm′×sin(θk) 当θk＜0°时，X″m＝Ox′-Rm′×cos(0°-θk)，Y″m＝Oy′+Rm′×sin(0-θk)； 若在第四象限，设 则当θk≥0°时，X″m＝Ox′+Rm′×cos(θk)，Y″m＝Oy′-Rm′×sin(θk)； 当θk＜0°时，X″m＝Ox′-Rm′×cos(θk-90°)，Y″m＝Oy′-Rm′×sin(θk-90°)； 若θk为0°时，所述芯片m理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m为该芯片的原始位置坐标Xm，Ym； 其中，Rm′为所述芯片m到所述修正后的旋转中心O′x，O′y的距离，所述芯片m到所述修正后的旋转中心O′x，O′y的距离Rm′通过以下公式 进行计算。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求
1.一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，其特征在于，包括以下步骤
A、驱动图像识别系统对芯片膜进行识别，获取所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi，其中，i＝1，2，3...n，n为所述芯片膜上芯片的总颗数；
B、获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy；
C、以所述芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi、偏转角度θi及所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy，反算所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Y′i；
D、选取所述芯片膜上的芯片m，设m＝1；
其中，芯片m为所述芯片膜上所有芯片中的其中一颗芯片；
E、将所述芯片膜以芯片m的偏转角度θm进行实际旋转；
F、驱动图像识别系统对芯片m进行识别，获取该芯片实际旋转后的实际位置坐标与该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m间的偏差λmx，λmy；
G、判断所述步骤F中的偏差λmx，λmy是否大于某一阈值，若是，则根据所述偏差λmx，λmy对所述步骤B中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，再按照修正后的旋转中心的位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m，并按照修正后的该芯片理论旋转后的理论位置坐标X″m，Y″m移动进行该芯片位置校正；否则，按照该芯片理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m移动进行该芯片位置校正；
H、判断m是否等于n，若是，则结束该芯片膜上所有芯片的角度校正；否则，m＝m+1，并将所述芯片膜以偏转角度θm-θm-1进行实际旋转，直接返回步骤F。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，其特征在于，所述步骤B具体包括
B1、标定所述芯片膜上的其中一颗芯片为特定芯片；
B2、驱动所述芯片膜旋转不同的角度，分别记录每次旋转时所述特定芯片的位置坐标，并将所述位置坐标存储至样本集，其中，所述样本集为相对于所述芯片膜的旋转中心的圆上坐标；
B3、根据所述步骤B2中的样本集，利用最小二乘法计算所述芯片膜的拟合圆方程，从而获取所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，其特征在于，所述步骤C具体包括
判断所述芯片i的偏转角度θi；
若θi为正，进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限；
若在第一象限，设
则当θk≤90°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(θk)；
当θk＞90°时，X′i＝Ox-Ri×sin(θk-90°)，Y′i＝Oy+Ri×cos(θk-90°)；
若在第二象限，设
则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(θk)；
当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(0′-θk)；
若在第三象限，设
则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(θk)；
当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Y′i＝Oy-Ri×cos(θk-90°)；
若在第四象限，设
则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(θk)；
当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0°-θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(0°-θk)；
若θi为负，进一步判断所述芯片i相对于所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy所在的象限；
若在第一象限，设
则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(θk)；
当θk＜0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(0°-θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(0°-θk)；
若在第二象限，设
则当θk≤90°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(θk)；
当θk＞90°时，X′i＝Ox+Ri×sin(θk-90°)，Y′i＝Oy+Ri×cos(θk-90°)；
若在第三象限，设
则当θk≥0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(θk)
当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(0°-θk)，Y′i＝Oy+Ri×sin(0°-θk)；
若在第四象限，设
则当θk≥0°时，X′i＝Ox+Ri×cos(θk)，Y′i＝Oy-Ri×sin(θk)；
当θk＜0°时，X′i＝Ox-Ri×cos(θk-90°)，Y′i＝Oy-Ri×sin(θk-90°)；
若θi为0°时，所述芯片i理论旋转后的理论位置坐标X′i，Y′i为该芯片的原始位置坐标Xi，Yi；
继续步骤D；
其中，Ri为所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离，所述芯片i到所述芯片膜的旋转中心Ox，Oy的距离Ri通过以下公式
进行计算。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，其特征在于，所述步骤G中根据所述偏差λmx，λmy对所述步骤B中获取的芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正的步骤具体为
I01、设定所述芯片m的原始位置坐标为Xm，Ym，所述芯片m理论旋转后的理论位置坐标为X′m，Y′m；
I02、根据所述偏差λmx，λmy和芯片m理论旋转后的理论位置坐标X′m，Y′m，标示所述芯片m实际旋转后的实际位置坐标为X′m-λmx，Y′m-λmy；
I03、利用以下公式对所述芯片膜的旋转中心的位置坐标Ox，Oy进行修正，设修正后的所述芯片膜的旋转中心的位置坐标为O′x，O′y
其中，R′m为第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离，所述第m颗芯片到修正后的所述芯片膜的旋转中心O′x，O′y的距离R′m通过以下公式
进行计算。
全文摘要
一种基于机器视觉的芯片角度自动旋转校正方法，包括获取芯片膜上芯片i的原始位置坐标Xi，Yi及偏转角度θi；获取芯片膜的旋转中心位置坐标Ox，Oy；反算芯片i理论旋转后理论位置坐标X′i，Y′i；选取芯片膜上的芯片m，设m＝1；将芯片膜以芯片m的偏转角度θm进行实际旋转；获取该芯片实际旋转后实际位置坐标与该芯片理论旋转后理论位置坐标X′m，Y′m间的偏差λmx，λmy；判断偏差λmx，λmy是否大于某一阈值，若是，则修正旋转中心位置坐标O′x，O′y，重新反算修正后的该芯片理论旋转后理论位置坐标X″m，Y″m，并移动进行芯片位置校正；否则，按照该芯片理论旋转后理论位置坐标X′m，Y′m移动进行芯片位置校正；进行下一颗芯片角度校正。本发明能够结合机器视觉使得芯片准确地校正，校正结果的精确性较高，从而进一步提高芯片的分选速度。
文档编号B07C5/02GK101758028SQ201010019540
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者龚时华, 李斌, 吴涛, 黄禹, 李海洲, 王龙文, 林康华 申请人:东莞华中科技大学制造工程研究院, 东莞市华科制造工程研究院有限公司