[发明专利]一种QFN芯片引脚图像快速倾斜校正方法

说明书

本发明公开一种QFN芯片引脚图像快速倾斜校正方法，包括以下步骤：(1)采集QFN芯片引脚图像，进行滤波、二值化处理；(2)利用多边形逼近方法提取芯片图像中心焊盘轮廓；(3)提出改进Harris角点检测算法，获取轮廓顶点；(4)利用最小二乘法对距离最远的顶点进行直线拟合，将直线作为角度识别方向；(5)以图像形心坐标为旋转中心，快速校正芯片引脚图像并去除白边。该校正方法为更快速、更准确地校正QFN芯片提供了一定的理论依据，提高了QFN封装缺陷视觉检测效率。

技术领域

本发明属于图像处理算法设计领域，提出改进Harris角点检测算法，结合多边形逼近方法，设计一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法。

背景技术

QFN(Quad Flat No-lead Package)是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，利用封装底部中间焊盘导热，围绕中间焊盘的封装外围四周有实现电气连结的导电焊盘。QFN芯片在生产过程中会有一定的尺寸误差，因此制造料盘承载口时会留有余量，但是这会导致放入芯片时发生倾斜，从而影响到芯片封装质量视觉检测。

同时，由于芯片的尺寸较小，精确度较低的人工检测识别方式已经远远满足不了当前芯片生产的要求，开发一种有效的、可快速、准确地对芯片图像进行校正的技术是当前急需解决的问题。现有技术中针对QFN芯片的研究，主要集中于QFN芯片结构改进、制造工艺、外观检测及QFN芯片缺陷检测方面，目前尚未查阅到与QFN芯片图像倾斜的快速校正方法相关的文献与专利，因此设计一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法，填补现有研究在这一方面的缺失，对于提高QFN封装缺陷视觉检测效率显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出改进Harris角点检测算法，结合多边形逼近方法，设计一种QFN芯片引脚图像快速倾斜校正方法，较传统算法而言速度更快、效率也有明显提高。

本发明的技术方案为：一种针对QFN芯片引脚图像快速倾斜校正的方法，包括以下步骤：

1.对工控机采集的芯片引脚图像进行预处理：

1.1图像滤波：

为去除噪声，减少图像失真，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，在图像处理中，常使用二维高斯函数进行滤波，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；

1.2.二值化处理：

采用固定阈值法对图像进行二值化处理，计算公式如下：

其中，f(x,y)表示图像像素值的分布函数，g(x,y)表示阈值分割之后的像素值分布函数，固定阈值T＝145；

2.利用多边形逼近方法提取目标轮廓，具体包括：

2.1对芯片引脚图像进行边缘检测：

采用Canny算子边缘检测，得到芯片引脚图像的边缘轮廓信息；

2.2利用多边形逼近方法提取目标轮廓，即芯片引脚图像中心焊盘轮廓：

通过多边形逼近方法提取芯片引脚图像中心焊盘轮廓，滤除掉其余轮廓部分，简化了后续图像处理环节，多边形逼近方法是从目标轮廓中挑出两个最远的点，进行连接；接着从目标轮廓上寻找一个离线段距离最远的点，将该点加入逼近后的新轮廓，即连接着三个点形成的三角形作为轮廓；最后选择三角形的任意一条边出发，重复上一步骤，将距离最远点加入新轮廓，不断迭代，直至满足输出的精度要求；

3.提出改进Harris角点检测算法，获取目标轮廓顶点，具体包括：