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基于图像分割的芯片定位在检测系统中的应用

组合机床与自动化加工技术 2020年第8期 114-117页

作者：周琪琪孙一兰王诗宇郑飂默中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110168 沈阳高精数控智能技术股份有限公司自动化装备事业部沈阳110168

针对辐射环境下电路板检测对芯片进行定位的情况,提出基于图像分割的芯片定位算法。该算法首先通过人机交互选择待检测芯片并设定初始种子点;其次根据初始种子点进行SLIC超像素合并获得芯片的初始轮廓;再次利用One Cut分割出芯片的环形... 详细信息

针对辐射环境下电路板检测对芯片进行定位的情况,提出基于图像分割的芯片定位算法。该算法首先通过人机交互选择待检测芯片并设定初始种子点;其次根据初始种子点进行SLIC超像素合并获得芯片的初始轮廓;再次利用One Cut分割出芯片的环形边缘;最后通过矩形拟合矫正芯片轮廓并获得芯片坐标信息。解决了大尺度的超像素在进行区域合并时,孔洞和断连区域以及跨边缘的超像素导致的轮廓提取不理想的问题。实验结果表明仅需很少的人机交互,可以有效提高图像分割质量,且定位精度在5pixel以内,响应时间在0.8s以内,满足电路板抗辐射检测领域的需求。

关键词：芯片定位图像分割 SLIC超像素 One Cut

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面向晶圆图的芯片定位方法

机械与电子 2021年第10期39卷 32-36页

作者：杨东旭李宏军郝晓博吴立丰中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

针对在依据晶圆图进行芯片分选时出现的芯片错位问题,提出了一种面向晶圆图的芯片定位方法。基于晶圆上芯片分布特点,采用跳点优化后的A*算法进行路径规划,搜寻绕过工艺控制监测器(PCM)区域的最优路径,并按芯片的理论间隔距离移动,实现... 详细信息

针对在依据晶圆图进行芯片分选时出现的芯片错位问题,提出了一种面向晶圆图的芯片定位方法。基于晶圆上芯片分布特点,采用跳点优化后的A*算法进行路径规划,搜寻绕过工艺控制监测器(PCM)区域的最优路径,并按芯片的理论间隔距离移动,实现粗略定位;采用改进后的LINE 2D形状匹配算法对当前位置进行亚像素精度级的校正,实现精确定位。选择不同规格的晶圆在芯片分选机上进行多次实验,所提出的方法可基本解决芯片错位的问题,同时可提高芯片定位精度,满足芯片生产需求。

关键词：芯片定位晶圆图路径规划 LINE 2D

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IC检测的图像预处理及芯片定位

计算机测量与控制 2005年第12期13卷 1315-1317页

作者：戚其丰廖广军胡跃明张浩华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

全自动上芯机是用于芯片生产后工序的关键设备之一,机器视觉伺服系统是提高该设备产能和质量的关键系统,而图像预处理和芯片定位是其机器视觉的关键技术之一。为了消除采集图像与真实图像之间的差异,实现芯片精确定位,采用中值滤波算法... 详细信息

全自动上芯机是用于芯片生产后工序的关键设备之一,机器视觉伺服系统是提高该设备产能和质量的关键系统,而图像预处理和芯片定位是其机器视觉的关键技术之一。为了消除采集图像与真实图像之间的差异,实现芯片精确定位,采用中值滤波算法和直方图算法实现图像的去噪和增强,并分析了图像相似性测量算法实现快速模板匹配。实验结果证明了算法的有效性和可靠性,为进一步提高芯片缺陷检测的精度提供了保障.

关键词：全自动上芯机图像预处理芯片定位图像相似性测鞋法

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基于特征子模板的LED芯片快速定位方法

半导体光电 2008年第5期29卷 725-728页

作者：孙梁郗安民北京科技大学机械工程学院北京100083

根据LED芯片图像的特点,提出了基于特征子模板的快速芯片定位方法,并且给出了两种特征子模板的选取算法。该方法大幅度提高了定位效率,满足了芯片分拣设备的研制要求。

关键词：模板匹配特征子模板芯片定位

基于机器视觉的DIE芯片自动定位与识别方法研究

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基于机器视觉的DIE芯片自动定位与识别方法研究

作者：唐声波湖南大学

学位级别：硕士

随着机器视觉控制系统技术越来越广泛应用在智能制造行业中,大量基于机器视觉控制系统技术的智能制造设备被研发出来。在这种智能制造设备的研发中,存在较多的芯片定位与识别工作,机器视觉技术配合电气控制系统完成定位、识别、检测和... 详细信息

随着机器视觉控制系统技术越来越广泛应用在智能制造行业中,大量基于机器视觉控制系统技术的智能制造设备被研发出来。在这种智能制造设备的研发中,存在较多的芯片定位与识别工作,机器视觉技术配合电气控制系统完成定位、识别、检测和分拣等操作。本文针对实际智能设备研发中的生产需求,对基于机器视觉的DIE芯片自动定位与识别方法进行深入研究,设计满足实际设备运行所需的DIE芯片定位与识别方法。本文主要有如下创新点:(1)针对DIE芯片检测设备中,存在移动芯片导致芯片表面污染的问题,提出一种基于迭代的最小外接圆定位的精度提高方法。该方法能够有效地适应由污染所造成的边缘轮廓缺失和凸起。在每轮迭代中,搜索边缘轮廓的最小外接圆,并以在最小外接圆上的边缘轮廓点的数量作为该轮迭代的权重值,并将通过该轮迭代的最小外接圆上的边缘轮廓点从边缘轮廓点集合中删去。这种方式能有效地减少迭代的次数,并提高加权平均圆心的精度。当迭代进行到一定的轮次或边缘轮廓点集合中元素的数量下降到一定的程度时,迭代终止。(2)针对芯片定位精度不高和鲁棒性不足的问题,提出一种基于图像分割的特征定位方法。该方法结合卷积神经网络的鲁棒性和数字图像处理的精确性,利用图像分割神经网络模型将图像中所用来定位的特征分割出来,然后利用数字图像处理中边缘检测、形态学处理等方式对分割出来的特征进行精确的定位。使用这种方式得到的结果比单一的卷积神经网络的方法或单一数字图像处理的方法有着更高的精度。(3)针对特定成像环境下OCR字符识别效率不高的问题,提出一种基于相似度匹配的OCR字符识别方法。该方法首先对大量的相同的字符计算标准字符模板,以这些标准模板字符相似度计算的模板。在字符识别阶段,计算待识别字符与标准字符模板之间的相似度,并以相似度最大的标准字符模板所代表的字符作为待识别字符的结果。本文根据DIE芯片检测工位所需的定位与识别任务进行展开,将任务分为粗定位、细定位、高温定位和低温定位以及OCR字符识别。对粗定位和细定位从数字图像处理的角度,设计满足智能制造设备要求的定位算法。对于高温定位和低温定位,采用数字图像处理、U-Net分割定位和SSD定位的方法研究定位的精度、效率和稳定性问题。对于OCR字符识别,使用相似度匹配的方法和EfficientNet分类识别的方法进行研究。

关键词：机器视觉数字图像处理卷积神经网络芯片定位字符识别

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大尺寸面板级封装芯片精密定位检测

电子测量技术 2021年第16期44卷 141-147页

作者：陈康清陈新度吴磊陈志航李璞广东工业大学机电工程学院广州510006

针对大尺寸面板级扇出型芯片封装过程中因塑封工序中芯片位置漂移会影响后续工序的问题,研究600 mm×600 mm大板扇出封装芯片精密定位检测方法。通过大理石气浮龙门架平台搭载的CCD相机实现大幅面小目标的自动定位。对CCD图像边缘定位... 详细信息

针对大尺寸面板级扇出型芯片封装过程中因塑封工序中芯片位置漂移会影响后续工序的问题,研究600 mm×600 mm大板扇出封装芯片精密定位检测方法。通过大理石气浮龙门架平台搭载的CCD相机实现大幅面小目标的自动定位。对CCD图像边缘定位精度、相机安装水平偏角误差、大理石气浮平台的定位精度、直线度和垂直度误差进行测量分析,建立误差模型,通过误差校正减少运动平台产生的累积误差,提高运动平台的定位精度。实验表明,结合Canny算子和Zernike矩的亚像素边缘检测算法抗干扰能力强,边缘定位精度达到0.3 pixel。误差补偿后运动平台的定位精度由55.3μm降到2μm,X、Y轴垂直度由14.40 arcsec降到0.96 arcsec。大理石气浮龙门架平台与CCD相机融合的大板扇出封装芯片定位检测方法的定位精度为7μm,能满足大部分芯片封装过程中芯片定位的精度要求。

关键词：亚像素边缘检测芯片定位定位测量误差校正

基于机器视觉的芯片识别及定位软件的研究开发

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基于机器视觉的芯片识别及定位软件的研究开发

作者：李蕊艳西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着计算机及图像处理技术的发展,机器视觉技术在工业在线检测中的应用逐渐广泛,全自动贴片机的元器件检测系统也摒弃了传统的机械定位或激光定位手段转而采用机器视觉技术来提高定位精度和速度。目前,国内的全自动贴片机所采用... 详细信息

近年来,随着计算机及图像处理技术的发展,机器视觉技术在工业在线检测中的应用逐渐广泛,全自动贴片机的元器件检测系统也摒弃了传统的机械定位或激光定位手段转而采用机器视觉技术来提高定位精度和速度。目前,国内的全自动贴片机所采用的机器视觉系统的核心技术主要由国外机器视觉公司提供,国内在这一领域的研究尚处在起步阶段,在速度和精度方面与国外先进水平相比有明显差距。开展本项目研究,为国内发展具有自主知识版权的高性能IC封装设备提供了一定的理论基础。本文通过对机器视觉常用图像处理算法进行研究,结合贴片机视觉系统图像识别模块的具体应用,选择了有针对性的算法,设计了合理的算法流程。在图像预处理阶段,使用既能去除噪声又可以保护边角结构特征的SUSAN滤波来对芯片图像平滑去噪;在粗分割阶段,本课题将Blob分析用于多目标分割。首先参考直方图波形分析的结果选取最优的阈值对芯片图像进行分割,其次采用基于游程编码的方法对二值图像进行Blob分析,提取Blob长、宽、面积等形状特征,最后将这些特征与模板特征进行比较,初步剔除不符合要求的芯片;在精匹配阶段,首先采用SUSAN角点提取算法来获得待匹配芯片的特征点,然后使用点模式匹配算法进一步验证芯片并采用矩形拟合技术来最终获得芯片的位置和偏转角度。在缺陷检测方面,本课题主要使用Blob分析的方法来实现。另外,本文介绍了课题所完成的芯片识别和定位软件系统所采用的工作流程及实现的功能,对软件实现的效果进行了分析,对系统达到的精度和速度进行了评价。最后,本文对软件复用技术进行了研究,遵循目前流行的软件架构思想,引入动态链接库及COM技术,将完成特定功能的流程及模块组件化,大大方便了视觉软件的二次开发及后续的改进。

关键词：机器视觉贴片机芯片定位缺陷检测软件复用技术

ALICE ITS像素传感器芯片组装中的定位方法的研究

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ALICE ITS像素传感器芯片组装中的定位方法的研究

作者：朱严华中师范大学

学位级别：硕士

ALICE(A Large Ion Collider Experiment)是欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的一个重离子探测器,CERN决定在2019年前对ALICE中的多个探测器进行升级,其中的ITS(Inner Tracking System)探测器将使用一种新型的像素传感器芯片。... 详细信息

ALICE(A Large Ion Collider Experiment)是欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的一个重离子探测器,CERN决定在2019年前对ALICE中的多个探测器进行升级,其中的ITS(Inner Tracking System)探测器将使用一种新型的像素传感器芯片。在升级过程中,对像素传感器芯片的定位是一个重要的环节,工业上常用的光学对位法生产效率低、一致性差,而精密的高精度机械定位平台造价昂贵。鉴于此,本文提出了一种基于图像处理技术的非接触、一致性好和效率高的场景式芯片定位方法。该定位方法首先使用高精度摄像机采集图像,提取芯片在组装过程中需要定位的场景图片作为模板图像,并对模板图像中的目标芯片进行人工标记。使用平滑滤波、对比度增强和图像锐化的预处理操作降低图像噪声,提升图像质量。采用canny算法快速获取图像中物体的所有轮廓点,使用边界跟踪算法将离散的轮廓点连接成闭合轮廓,并将轮廓上每一个像素点的弧长-曲率对作为轮廓的特征,完成目标物体的匹配和定位。采用基于视觉伺服的控制策略,实现对定位平台的闭环控制,按照场景图片的序列,完成芯片在组装中的定位。本文在介绍传统定位方法的基础上,提出了一种基于弧长曲率线匹配的定位方法,并对文中所涉及的图像处理算法进行了综述,包括图像的预处理、识别、匹配和定位。论文还详细描述了定位平台的总体设计方案,以及定位平台的硬件模块组成、功能和硬件选型,同时对定位平台的控制策略及控制软件也做了详尽阐述。论文最后给出了该定位平台的测试结果,表明图像处理定位技术能够准确地完成芯片的识别和定位,通过匹配场景图片序列,能够按步骤完成芯片在组装中的一系列定位工作。

关键词： ALICEE/ITS 图像处理场景式芯片定位

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基于模板投影匹配的LED芯片快速定位方法

微计算机信息 2009年第9期25卷 268-270页

作者：孙梁郗安民刘鸿飞北京科技大学机械工程学院

本文根据LED芯片图像的特点,提出了基于图像投影的改进模板匹配方法,将二维模板匹配分解成水平和垂直两个方向的一维匹配。该方法大幅度提高了定位效率,满足了芯片检测和分拣设备的快速定位要求。

关键词：模板匹配图像投影芯片定位