基于单幅图像的集成电路引脚共面性检测方法

发布时间：2020-12-24 15:16

　　集成电路（IC）芯片引脚的共面性检测是确保其贴装质量的关键。基于单幅图像提出一种IC引脚共面性检测方法。首先,基于单目视觉系统建立相机、光源和被测表面的关系模型;其次,给出发光二极管（LED）环形结构光源的光强标定方法,并通过实验确定被测IC引脚材质的相关参数;然后,基于建立的光强与图像灰度的关系模型给出高度信息的求解方法;最后,基于高度信息还原IC引脚及其焊点的表面三维形貌。实验结果表明,本文方法检测IC芯片引脚及其焊点的实验结果与实际测量结果相比,其高度测量误差小于±0.08 mm,相对误差为-2.6%,验证了本文方法的有效性。 

【文章来源】：光学学报. 2020年01期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

单目视觉系统流程

在光学成像系统中,图像中的每一个像素点均为图像传感器上一个微小的感光元,像素点的灰度值能反映进入相机光线的强度。为进一步分析,建立如图3所示的单目视觉系统模型。图3 单目视觉系统模型。

图2 单目视觉系统示意图在图3(a)的单目视觉系统中,环形结构光源红、绿、蓝三色发光点Sr、Sg、Sb的光线照射在待测物体表面区域σW,假设光强分别表示为Ir、Ig、Ib。 其经物体表面反射后,一部分光线进入相机,成像于像素点MH,对应的红、绿、蓝灰度值分别为Gr、Gg、Gb。在光线的传输过程中,受到待测物体表面倾角和材料属性的影响,其光强通常会发生相应变化。物体表面经过光源照射,将产生两种反射光,一种是散射光,另一种是镜面反射光。因此,为简化数学模型,只考虑物体材料对散射光的影响,将物体材料对红、绿、蓝光的影响系数分别设为fr、fg、fb。另外,如图3(b)所示,光线经过表面倾角为θ的W点反射后,根据光的反射原理,红、绿、蓝光的理论反射光线与他们的入射光线关于法线KW对称,但实际上,他们的反射光线会聚在一起沿光路WMH进入相机,故可将理论反射光线与实际反射光线夹角分别设为γr、γg、γb。则光强与图像灰度值的对应关系可表示为

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于智能手机成像的三维重建方法[J]. 曾昭鹏,张江乐,魏志尚,吴军,陈芳平.  激光与光电子学进展. 2018(11)
[2]PCB焊点表面三维质量检测方法[J]. 吴福培,郭家华,张宪民,李昇平,吴涛.  仪器仪表学报. 2018(05)
[3]基于多幅图像的陶瓷碗表面缺陷的局部点云重建[J]. 郭萌,胡辽林,李捷.  光学学报. 2017(12)
[4]基于彩色条纹投影术的三维形貌测量[J]. 白雪飞,张宗华.  仪器仪表学报. 2017(08)
[5]基于双目单视面的三维重建[J]. 王珊,徐晓.  光学学报. 2017(05)
[6]表面贴装集成电路引脚整形研究[J]. 杨城,邓勇.  电子与封装. 2014(09)
[7]一种基于多模式单演特征检测与匹配的三维视觉测量方法[J]. 李进军,赵宏.  光学学报. 2011(07)
[8]无铅焊点检测光源的分析与优化设计[J]. 卢盛林,张宪民.  光学精密工程. 2008(08)
[9]一种单双目视觉系统结合的三维测量方法[J]. 雷彦章,赵慧洁,姜宏志.  光学学报. 2008(07)
[10]基于单幅测量图像的三维缺陷检测技术[J]. 宋丽梅,周兴林,徐可欣,曲兴华,叶声华.  光学学报. 2005(09)



本文编号：2935875