[发明专利]一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法

权利要求书

1.一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法，所述电子装配件包括均水平设置的芯片(1)和衬底(2)，所述芯片(1)粘接在所述衬底(2)上，所述芯片(1)上表面边缘为4条特征线(101)，所述衬底(2)上在位于所述芯片(1)的周围的位置上间隔设有至少三个特征孔(201)，所述特征孔(201)为上下贯穿所述衬底(2)的通孔，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采集包含所述特征线(101)和所述特征孔(201)的电子装配件在水平面上的场景图像，并在水平面内建立所述场景图像的图像坐标系；

S2、为每个所述特征线(101)和所述特征孔(201)设定搜索扫描范围，采用边缘检测算法，分别获取所述芯片(1)上4条特征线(101)的点集位置坐标和所述衬底(2)上多个特征孔(201)的圆心特征点集位置坐标；

具体的，所述步骤S2包括：

S21、为每个特征线(101)和特征孔(201)设置搜索扫描范围，并采集所述特征线(101)与所述特征孔(201)的图像P1；

S22、在各特征对应搜索扫描范围内对图像P1进行一次3*3的中值滤波操作，给定阈值将图像二值化并得到图像P2；

S23、使用Sobel边缘检测算子对图像P2进行边缘检测，对边缘点集进行整合，并将整合后的边缘点集实施最小二乘法进行直线拟合与圆拟合，分别得到所述特征线(101)点集位置坐标和所述特征孔的圆心特征点集位置坐标，其中

所述特征线(101)点集位置坐标为

L_w(x_u,y_v)|w＝1,2,3,4；u＝1,2,3,…m；v＝1,2,3,…n，其中，m和n分别表示在X轴和Y轴上的取数点；

所述特征孔的圆心特征点集位置坐标为：

C_w(x₀,y₀)|w＝1,2,3…p，其中，p为特征点的个数；

S3、根据所述特征线(101)和特征孔(201)的圆心特征点的点集位置坐标，在图像坐标系下，计算所述芯片(1)和所述衬底(2)的中心距；

具体的，所述步骤S3包括：

S31、计算所述芯片(1)的几何中心(A_x,A_y)和所述衬底(2)的几何中心(B_x,B_y)：

其中：

S32、计算所述芯片(1)和所述衬底(2)在所述图像坐标系的X轴和Y轴方向上的中心距，

Δx'＝A_x-B_x，Δy'＝A_y-B_y

Δx＝Δx'dx，Δy＝Δy'dy

Δx'和Δy'分别为所述芯片(1)和所述衬底(2)在X轴和Y轴方向上以像素为单位的中心距，Δx和Δy分别为其物理尺寸，dx和dy分别为水平方向和竖直方向上每像素物理尺寸；

S4、将步骤S3得到的中心距与标准中心距进行比较，得到所述电子装配件的装配偏差值。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法，其特征在于，使用基于视觉系统的检测设备进行所述场景图像的采集，所述检测设备包括底座(10)、电子装配件夹持移动装置和视觉检测装置，

所述视觉检测装置包括两个工业相机(7)、相机支架(11)和光源(6)，所述相机支架(11)的底部安装于所述底座(10)上，两个所述工业相机(7)上下对称安装在所述相机支架(11)上，所述光源(6)设置在上方所述工业相机(7)旁并安装在所述相机支架(11)上；

所述电子装配件夹持移动装置设置在所述相机支架(11)的一侧，对所述电子装配件的衬底(2)一侧边缘处进行夹持，并带动所述电子装配件水平移动以靠近或远离两个所述工业相机(7)的视场。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法，其特征在于，所述场景图像为两幅，包括所述芯片(1)的场景图像和所述衬底(2)的场景图像，所述芯片(1)的场景图像由上方所述工业相机(7)摄取，所述衬底(2)的场景图像由下方所述工业相机(7)摄取，并根据两幅所述场景图像的图像坐标系之间的对应关系确定所述芯片和所述衬底的中心距。