[发明专利]一种高精度PCB板芯片引脚中心定位方法

说明书

本发明提供一种高精度PCB板芯片引脚中心定位方法，包括以下步骤：(1)采集PCB板图像，提取芯片区域图像；(2)对PCB板芯片区域图像进行canny边缘检测；(3)利用深度优先算法搜索所有连通的弱边缘，得到芯片区域二值化引脚图像；(4)采用加权质心法对二值化引脚图像进行中心定位，得出芯片引脚中心坐标；(5)采用高斯拟合法进行曲面拟合算法运算，计算芯片引脚中心坐标；(6)对加权质心法和高斯曲面拟合法计算的数值进行总体标准差运算，再对标准差进行均方根值的运算，得出改进的中心定位算法，并记录最终的中心坐标位置。本发明对芯片引脚进行中心定位具有更精确、更高效的特点。

技术领域

本发明涉及图像中心定位算法技术领域，特别是涉及一种高精度PCB板芯片引脚中心定位方法。

背景技术

随着电子元器件向着微小化发展，机器视觉检测技术在各个领域得到了广泛的应用。对于芯片检测行业而言，由于芯片的高度集成化，芯片之间的间距越来越小，中心检测与引脚定位的难度越来越大，精度要求也越来越高，对芯片引脚进行准确的定位显得十分重要，利用一种高精度的技术对芯片引脚进行定位是急需解决的问题。现有针对芯片引脚方面的研究，主要集中于芯片引脚装置，如申请号为201210236892.6、201721519172.5的中国专利，以及芯片引脚定位与缺陷检测方法，如申请号为201810869324.7、201710685980.7的中国专利，通过查阅相关的专利与文献，发现芯片引脚中心定位方面的研究较少。张传凯于2016年在《基于机器视觉的LED芯片定位与检测技术研究》中提出了通过芯片的两端引脚轮廓，利用形心法对轮廓点进行平均加权作为轮廓中心，缺点是精度较低。方晖等于2000年在《基于Harr小波变换的集成块引脚位置偏差检测》(21卷6期)中提出基于Harr小波变换算法快速检测集成块引脚中心位置，缺点是不适用于宽度较小的引脚位置检测。张洵颖等于2008年在《基于Blob分析的芯片管脚检测方法》(S1期215-218页)中提出了通过Blob分析确定引脚位置，利用传统质心法获取各引脚中心，缺点是运算速度较慢。因此设计一种精确定位芯片引脚中心的方法，填补这一方面研究的缺失，对于芯片引脚定位的提升显的尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对芯片间距与中心检测的问题，人工固定芯片位置已经远远满足不了芯片定位的要求，本发明提出了一种高精度PCB板芯片引脚中心定位方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：本发明结合加权质心法和高斯曲面拟合法，基于两种算法计算出的标准差进行均方根值的运算，提出了一种改进的高精度PCB板芯片引脚中心定位方法，包括以下步骤：

S1：采集PCB板图像，提取PCB板芯片区域的图像：

通过工控机图像采集系统采集PCB板图像，选取PCB板芯片区域图像的对角位置，将其将其对角位置的坐标值作为后续处理的固定坐标点，提取PCB板芯片区域的图像。

S2：对PCB板芯片区域图像进行canny边缘检测，具体包括：

S2.1：高斯模糊：

为去除噪声，采用5×5高斯滤波器与图像进行卷积，以平滑图像，减少边缘检测器上明显的噪声影响，计算公式如下：

其中，G(x,y)为二维高斯函数，(x,y)为点坐标，σ为标准差，A为归一化系数，使不同的权重之和为一。

S2.2：计算梯度幅值与方向：

平滑后的图像中每个像素点的梯度可以由Sobel算子(一种卷积运算)来获得，从而确定像素点的梯度G和方向θ，计算公式如下：

其中G_x为水平方向的梯度，G_y为垂直方向的梯度。

S2.3：非极大值抑制：