一种高速图像识别定位信息处理机及处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速图像识别定位信息处理机，包含CCD镜头、A/D转换器、FPGA、FPGA扩展SDRAM、FPGA扩展Flash、DSP、DSP扩展SDRAM和DSP扩展Flash，其中CCD镜头，获取待检测物的图像模拟信号；A/D转换器，将接收到的模拟信号转化为数字信号；FPGA，负责图像数据的采集与图像预处理；DSP，负责图像的识别定位：首先识别定位前在DSP中对成像系统进行标定；其次计算变换矩阵H；然后完成图像与标准图像的匹配；接着完成形态学图像处理；最后完成Blob分析：标注连通域，计算缺陷的面积，周长；并完成缺陷空间物理位置推算。本发明的处理机及处理方法，其能够快速识别定位出集成电路中的缺陷，且精度高。
【专利说明】一种高速图像识别定位信息处理机及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密电子封装过程的缺陷识别定位领域，特别涉及一种高速图像识别定位信息处理机及处理方法。
【背景技术】
[0002]集成电路(IC)的微细加工技术，硅材料技术，硅结构设计技术和大生产技术等方面的发展，使集成电路从小规模(SSI)，中规模(MSI)，经历了大规模(LSI)和超大规模(VLSI)进入了极大规模(VLSI)，并逐步向巨大规模(GSI)和系统芯片(SOC)时代发展。IC设计、制造和封装测试是IC产业发展的三大产业支柱。IC封装不但直接影响着IC本身的电性能、机械性能、光性能和热性能，影响其可靠性和成本，还在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本。
[0003]随着集成电路技术的高密度微型化，缺陷发生得越来越频繁，使得集成电路的产业发展和相应的质量检测又面临着进一步的挑战，这也意味着对缺陷的识别定位有更高的精度和速度要求。
[0004]在现有技术中，精密电子封装过程的缺陷识别定位技术，主要是通过图像摄取装置将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据比较结果来识别图像中的缺陷。
[0005]由于图像摄取装置在缺陷的识别定位中扮演了不可或缺的角色，为了满足高精度，对视觉技术要求也不断提高，复杂性越来越大，进而导致在图像处理和识别环节，处理的数据量很大，占用了大量的时间，降低了系统的实时性，使得机器视觉技术的应用受到了巨大的影响。
[0006]为了能够高速且高精度的识别定位出集成电路中的缺陷，人们需要一种新的识别定位装置及方法来满足人们的需求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高速图像识别定位信息处理机及处理方法，其能够快速识别定位出集成电路中的缺陷，且精度高。
[0008]本发明的目的通过以下的技术方案实现:
[0009]一种高速图像识别定位信息处理机,包含CO)镜头(Charge-coupled Device,电荷率禹合兀件)、A/D 转换器(Analog to Digital Converter)、FPGA (Field-ProgrammableGate Array,现场可编程门阵列)、FPGA 扩展 SDRAM (Synchronous Dynamic Random AccessMemory,同步动态随机存储器)、FPGA 扩展 Flash (闪存)、DSP (Digital Signal Processor,数字信号处理器)、DSP扩展SDRAM和DSP扩展Flash，其中
[0010]CCD镜头，获取待检测物的图像模拟信号，并将该模拟信号传输给A/D转换器；
[0011]A/D转换器，将接收到的模拟信号转化为数字信号；[0012]FPGA，接收A/D转换器发送的数字信号，负责图像数据的采集与图像预处理；
[0013]FPGA扩展SDRAM，存储FPGA采集到的图像数据以及预处理后的图像数据；
[0014]FPGA扩展Flash，存储FPGA程序代码；
[0015]DSP，负责图像的识别定位:首先识别定位前形成图像像素坐标系与世界坐标系之
间的关系
【权利要求】
1.一种高速图像识别定位信息处理机，其特征在于包含CXD镜头、A/D转换器、FPGA、FPGA 扩展 SDRAM、FPGA 扩展 Flash、DSP、DSP 扩展 SDRAM 和 DSP 扩展 Flash，其中 CCD镜头，获取待检测物的图像模拟信号，并将该模拟信号传输给A/D转换器； A/D转换器，将接收到的模拟信号转化为数字信号； FPGA，接收A/D转换器发送的数字信号，负责图像数据的采集与图像预处理； FPGA扩展SDRAM，存储FPGA采集到的图像数据以及预处理后的图像数据； FPGA扩展Flash，存储FPGA程序代码； DSP,负责图像的识别定位:首先识别定位前形成图像像素坐标系与世界坐标系之间的关系
2.一种高速图像识别定位信息处理方法，包含以下顺序的步骤: 1)CCD镜头完成图像模拟信号的采集； 2)A/D转换器将CCD镜头采集的模拟信号转化为数字信号； 3)FPGA完成图像数字信号的采集并进行图像预处理，且将预处理后的图像A存放于FPGA 扩展 SDRAM ； 4)识别定位前在DSP中对成像系统进行标定:形成图像像素坐标系与世界坐标系之间的关系
3.根据权利要求2所述的高速图像识别定位信息处理方法，其特征在于，步骤3)中，所述的图像预处理包含以下步骤: a、对采集到的图像进行高斯滤波； b、滤波后的图像进行对比度拉伸。
4.根据权利要求2所述的高速图像识别定位信息处理方法，其特征在于，步骤5)具体包含以下步骤: a、提取SURF特征点: (1)特征点检测:建立积分图像，构建图像的尺度空间，对特征点的定位； (2)特征点描述:确定特征点的主方向，将特征点的领域旋转到主方向，对特征点进行描述； b、匹配SURF特征点； C、去除误匹配点对； d、计算变换矩阵。
5.根据权利要求2所述的高速图像识别定位信息处理方法，其特征在于，步骤8)具体包含以下步骤: a、设k=l从左到右，从上到下，搜索图像像素为255的点；b、若该点未标记,则以该点为起始点进行连通分量的提取，Yk= (Yk-! ? B3) n A3,直到Yk=Yk-1, B3为一个结构元素，Yk为一个连通域点集，并将这些位置的像素点设为k, k=k+l ； C、若该点已被标记，则继续搜索下一个像素值为255的未标记点； d、针对每个连通域计算缺陷的面积，周 长。
【文档编号】G06T7/00GK103559706SQ201310507238
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】高红霞, 陈科伟, 章熙春, 胡跃明 申请人:华南理工大学