专利名称：Qfp芯片的定位检测方法
技术领域：
本发明属于电子元器件的检测领域，尤其是一种基于计算机检测QFP芯片的定位 检测方法。
背景技术：
随着电子制造业的发展，表面贴片技术的发展越来越快，其中贴片元器件的定位 精度和速度是影响贴片机性能的重要指标。基于计算机的电子元器件定位方法有着高速、 高精度和智能化的特点，不仅增加了生产的柔性和自动化程度，而且大大提高了生产的智 能性和通用性，因而高性能贴片机都采用计算机视觉检测技术来提高贴片机的贴片效率。传统的贴片机中电子元器件的计算机视觉定位方法包括模板匹配法和质心法等， 其中模板匹配法的定位精度较高，但是算法复杂，图像匹配的速度较慢，而后者虽然定位速 度快，但定位精度不高。目前也没有一种通用的计算机视觉定位检测方法能在检测速度和 精度方面都取得较理想的效果，因而针对元器件本身的特点选用有针对性的定位检测方法 是一种较为实际的方案。QFP芯片是最为常见的电子元器件，由于QFP芯片引脚中存在一段 弯折，而获得的图像中QFP芯片引脚对应区域的灰度不一致，使得在轮廓提取后的QFP芯片 图像中，出现QFP芯片引脚断裂的现象，同时QFP芯片位置的检测和引脚的缺陷给分析带来 很大困难；而利用定向膨胀修复引脚的方法检测QFP芯片，常因耗时过长、效率低下而不满 足实际应用要求。因此，贴片机计算机视觉检测系统迫切需要一种高速、高精度的QFP芯片 的定位检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种定位速度快、定位精度高的QFP芯片的定位检测方法。为了达到上述目的，本发明的技术方案是一种QFP芯片的定位检测方法，其步骤 包括a、步骤1为QFP芯片的图像采集及图像预处理用摄像机和图像采集卡采集QFP芯片的图像，并且把采集到的QFP芯片的图像送 入计算机进行图像预处理，得到图像预处理后的QFP芯片的图像(mXn)；b、步骤2为构造极点四边形将步骤1中图像预处理后的QFP芯片的图像(mXn)进行区域划分，即按χ坐标分 为左侧区域
和右侧区域[3!11/4，111-1]，按7坐标分为上侧区域
和下侧区域 [3n/4, n-1]，上述四个区域分别记为区域I、区域II、区域III和区域IV，然后在区域I和 区域II中分别提取QFP芯片的轮廓的χ坐标最小值点L(Xmin，Yl)和最大值点R(Xfflax, Ye)， 在区域III和区域IV中分别提取QFP芯片的轮廓的y坐标最小值点U(Xu, Ymin)和最大值点 B (XB, Ymax)，将四个极值点按U — R — B — L的顺序依次连接起来生成极点四边形URBL ；c、步骤3为计算QFP芯片的粗略偏转角度θ (C1)、当QFP芯片未发生偏转时，按照步骤2中方法构造出极点四边形UciRCIBCILCI，根据QFP芯片的引脚的几何位置，算出形成的极点四边形UciRCIBCILci中的边UtlRtl与χ坐标轴的偏 转角度θ ο，若QFP芯片的尺寸为1X1，QFP芯片同侧的首末引脚沿引脚的宽度方向最外侧
边缘间的最大距离为W，则代
权利要求
一种QFP芯片的定位检测方法，其特征在于其步骤包括a、步骤1为QFP芯片的图像采集及图像预处理用摄像机和图像采集卡采集QFP芯片的图像，并且把采集到的QFP芯片的图像送入计算机进行图像预处理，得到图像预处理后的QFP芯片的图像(m×n)；b、步骤2为构造极点四边形将步骤1中图像预处理后的QFP芯片的图像(m×n)进行区域划分，即按x坐标分为左侧区域
和右侧区域[3m/4，m 1]，按y坐标分为上侧区域
和下侧区域[3n/4，n 1]，上述四个区域分别记为区域I、区域II、区域III和区域IV，然后在区域I和区域II中分别提取QFP芯片的轮廓的x坐标最小值点L(Xmin，YL)和最大值点R(Xmax，YR)，在区域III和区域IV中分别提取QFP芯片的轮廓的y坐标最小值点U(XU，Ymin)和最大值点B(XB，Ymax)，将四个极值点按U→R→B→L的顺序依次连接起来生成极点四边形URBL；c、步骤3为计算QFP芯片的粗略偏转角度θ(c1)、当QFP芯片未发生偏转时，按照步骤2中方法构造出极点四边形U0R0B0L0，根据QFP芯片的引脚的几何位置，算出形成的极点四边形U0R0B0L0中的边U0R0与x坐标轴的偏转角度θ0，若QFP芯片的尺寸为l×l，QFP芯片同侧的首末引脚沿引脚的宽度方向最外侧边缘间的最大距离为w，则(c2)、当QFP芯片发生偏转时，按照步骤2中方法构造出极点四边形U1R1B1L1，根据QFP芯片的引脚的几何位置，算出形成的极点四边形U1R1B1L1中的边U1R1与x坐标轴的角度由此算出QFP芯片的粗略偏转角度θ＝θ1 θ0；d、步骤4为在步骤1中图像预处理后的QFP芯片的图像中提取四侧的各个引脚末端的边缘线的所有点，并对提取的所有的点进行拟合，得到四条直线方程，并且由直线方程计算出QFP芯片的精确偏转角度θ′和中心坐标(X、Y)，从而完成QFP芯片的定位检测。FSA00000229277300011.tif,FSA00000229277300012.tif
2.根据权利要求1所述的QFP芯片的定位检测方法，其特征在于所述步骤4中的四 条直线方程是根据步骤3中极点四边形U1R1B1L1的四个极值点UpIVBPL1和QFP芯片的粗 略偏转角度θ确定，即四条直线方程分别为上侧直线
3.根据权利要求2所述的QFP芯片的定位检测方法，其特征在于所述步骤4中根据四 条直线方程算出QFP芯片的位置(X，Y)和精确偏转角度θ ‘是先求解四条直线的交点，然 后得到交点的坐标分别为(X1, Y1)，(X2, Y2)，(X3, Y3)，(X4，Y4)，且根据四个交点算出QFP芯片的位置坐标如下
4.根据权利要求1所述的QFP芯片的定位检测方法，其特征在于所述步骤4之后还包 括检测QFP芯片的引脚是否有偏转和折断，即将QFP芯片逆时针转动Θ'，分别针对QFP芯 片的四侧的引脚，沿引脚的长度方向在距离引脚末端内侧引脚长度1/3位置处生成直线， 在直线方向上统计引脚的轮廓与该直线交点的对数，所得的交点的对数为引脚的个数，然 后计算QFP芯片四侧引脚中同侧的两个相邻引脚的间距S，并通过计算机将计算出来的相 邻引脚间距S与QFP芯片的标准引脚宽度进行对比，来判别引脚是否存在偏转和折断，从而 完成QFP芯片的形状检测。
5.根据权利要求1所述的QFP芯片的定位检测方法，其特征在于所述步骤1的图像 预处理包括滤波、阀值分割和QFP芯片的轮廓增强。
全文摘要
本发明涉及一种QFP芯片的定位检测方法，其步骤有a、QFP芯片的图像采集及图像预处理；b、提取QFP芯片轮廓上的x、y坐标轴的四个极值点生成极点四边形；c、根据QFP芯片的轮廓上的极点四边形计算QFP芯片的粗略偏转角度；d、利用所述粗略偏转角度和四个极值点确定四条直线，并在根据设定阈值提取每侧引脚长度方向末端的边缘点后，采用最小二乘法进行将上述边缘点拟合成四条直线，最终精确计算出QFP芯片的偏转角度和中心坐标，从而完成QFP芯片的定位检测。本发明提高了QFP芯片的定位检测的精度和速度，能够准确、高效地在高速贴片机上完成QFP芯片的定位与检测。
文档编号G01B11/00GK101936708SQ20101025332
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者何钢, 姜利, 朱灯林 申请人:河海大学常州校区