[发明专利]一种微观元件外观缺陷的检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种微观元件外观缺陷的检测装置，包括：

二自由度微动平台(1)，用于装载、调整待测微观元件；

位于所述二自由度微动平台(1)上方的图像采集装置，其用于拍摄待测微观元件并获得待测微观元件的表面图像；

图像数据处理与运动控制单元(2)，用于获取、分析所述表面图像以及确定所述待测微观元件表面是否具有外观缺陷，和用于控制所述二自由度微动台(1)和所述图像采集装置：

其中，所述二自由度微动平台(1)、图像采集装置均与所述图像数据处理与运动控制单元电连接；

其特征在于，所述图像采集装置包括：

架体(3)；

照明单元，所述照明单元固定在所述架体(3)上，用于对二自由度微动平台(1)上的待测微观元件进行照明；

设于所述架体(3)上、朝向二自由度平面微动平台(1)布置的工业相机(4)；以及

转动连接于所述架体(1)上、具有一与工业相机(4)对应的拍摄工位、设有高倍率大数值孔径镜头、以及设有低倍率宽视场镜头的镜头转换器(5)，所述镜头转换器(5)用于将高倍率大数值孔径镜头或低倍率宽视场镜头装载到拍摄工位与工业相机(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种微观元件外观缺陷检测装置，其特征在于：所述二自由度微动平台(1)的一侧设置有支撑架(6)，所述支撑架(6)上固定设置有轴线垂直于所述二自由度微动平台工作面的导轨(7)，所述架体(3)连接于所述导轨(7)上且可在所述导轨(7)上相对所述导轨(7)滑动。

3.根据权利要求1所述的一种微观元件外观缺陷检测装置，其特征在于：所述导轨(7)包括有用于获取工业相机(4)到二自由度微动平台(1)工作面实时距离的测距模块。

4.根据权利要求1所述的一种微观元件外观缺陷检测装置，其特征在于：所述二自由度微动平台(1)的工作面上可拆装固定有元件托盘(101)。

5.根据权利要求4所述的一种微观元件外观缺陷检测装置，其特征在于：所述元件托盘(101)的工作面上具有均匀分布的若干个台阶孔(102)，所述台阶孔(102)用于装载待测微观元件。

6.一种微观元件外观缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

装载待测微观元件；

工业相机(4)通过拍摄工位装载的低倍率宽视场镜头拍摄待测微观元件的低倍表面成像；

对低倍表面成像分析获取待测微观元件的中心位置坐标；

调整待测微观元件的位置，使得低倍率宽视场镜头的视场中待测微观元件的中心与低倍率宽视场镜头的视场中心重合；

工业相机(4)通过拍摄工位装载的高倍率大数值孔径镜头拍摄待测微观元件的高倍表面成像；

通过高倍表面成像获取待测微观元件的外观缺陷信息。

7.根据权利要求6所述的一种微观元件外观检测方法，其特征在于：当装载有至少2个待测微观元件时，

工业相机(4)通过拍摄工位装载的低倍率宽视场镜头依次拍摄所述至少2个待测微观元件的低倍表面成像；以及

在进行通过高倍表面成像获取待测微观元件的外观缺陷信息步骤后，对下一待测微观元件进行对低倍表面成像分析获取待测微观元件的中心位置坐标步骤。

8.根据权利要求6所述的一种微观元件外观检测方法，其特征在于，所述对低倍表面成像分析获取待测微观元件的中心位置坐标包括：

确定低倍表面成像中待测微观元件图像；

提取待测微观元件图像中边界结构特征参数和坐标；

分析边界结构特征参数和坐标；

得到待测微观元件的中心位置坐标。