[发明专利]一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法

说明书

本发明涉及一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法，包括如下步骤：S1、采集场景图像，并建立图像坐标系；S2、为每个特征线和特征孔设定搜索扫描范围，采用边缘检测算法，分别获取芯片上4条特征线的点集位置坐标和衬底上多个特征孔的圆心特征点集位置坐标；S3、根据特征线和圆心特征点的点集位置坐标，在图像坐标系下，计算芯片和衬底的中心距；S4、将步骤S3得到的中心距与标准中心距进行比较，得到电子装配件的装配偏差值。本发明针对每个特征增设搜索扫描范围，并采用边缘检测算法，降低了算法的复杂度。

技术领域

本发明涉及精密电子制造领域，具体涉及一种基于视觉的电子装配件装配精度检测方法。

背景技术

在精密电子制造领域，通常会涉及一种典型电子装配件，该电子装配件是由单粒芯片通过UV Epoxy胶粘接在衬底上，检测两者粘接后的位置精度一般需要采用机器视觉的方法，机器视觉对电子装配件进行非接触式测量。待处理的芯片的4条特征线位于芯片的表面，特征线图像处理后计算的结果决定芯片的几何中心位置，待处理的特征孔都分布在衬底表面，特征孔图像处理后计算的结果决定衬底的几何中心位置，将两个几何形状中心点转化到同坐标系内并计算出两点在X轴、Y轴方向偏差值，其装配精确度可以用在X轴和Y轴上的方向偏差值来衡量。

电子装配件水平放置进行检测时，面向上方相机的表面不是平面形状，而是向上翘曲的，翘曲的衬底结构使得本就隶属与两个不同组件表面的待处理的特征线与特征孔不在同一平面，而是在工业相机景深方向有很大高度差，若选用单一工业相机处理两个不同组件表面的特征线和特征孔，会造成特征线与特征孔仅有一个在焦距内，另一个所得的特征图像不清晰，影响检测精度；特征线和特征孔不在同一平面内还会造成装配件光照不一致，亮度不均匀，也会影响检测精度。

同时现有技术中寻找特征孔和特征线的图像算法是采用基于灰度值的模板匹配定位算法，算法时间度复杂，大量计算导致检测过程的实时性降低。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种能够提高图像精度，同时简化计算方法的基于视觉的电子装配件装配精度检测方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：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和衬底，所述芯片粘接在所述衬底上，所述芯片上表面边缘为4条特征线，所述衬底上在位于所述芯片的周围的位置上间隔设有至少3个特征孔，所述特征孔为上下贯穿所述衬底的通孔，检测方法包括如下步骤：

S1、采集包含所述特征线和所述特征孔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、为每个所述特征线和所述特征孔设定搜索扫描范围，采用边缘检测算法，分别获取所述芯片上4条边缘特征线的点集位置位置坐标和所述衬底上多个特征孔的圆心特征点集位置坐标；

S3、根据所述特征线和特征孔的圆心特征点的点集位置坐标，在图像坐标系下，计算所述芯片与所述衬底的中心距；

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。

进一步，所述步骤S2的具体步骤为：

S21、为每个特征线和特征孔设置搜索扫描范围，并采集所述特征线与所述特征孔的图像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和圆拟合，分别得到所述特征线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，所述特征线点集位置坐标为