[发明专利]基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法

权利要求书

1.一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：

机台控制移动待测料盘到光学检测模组正下方待测区域内，机台控制软件发送检测信号，所述光学检测模组包括投影仪和两个或多个相机，所述投影仪，用于往待测物体上投影正弦条纹；所述相机，用于获取形变后的正弦条纹；

光学检测模组中的投影仪接收检测信号，投影仪投影多张粗细不等的离散条纹，光学检测模组中相机采集到对应的离散条纹，所述相机采用双目视觉相机标定技术，相位始终表示投影仪到被测物体距离，其中，投影范围为双相机能够观察到变形条纹的公共视野范围，只有投影仪能投影到的且双相机也能看到的点才能够取得对应3D相位信息；使用双目相机，同一条纹状态在两个相机中的成像效果是不同的，通过分析两张图像条纹差异，得出对应点之间的视差；

通过三步相移算法和解包裹算法对离散条纹进行解析，得出原始3D点云图像；

使用点云滤波算法和误差补偿算法对原始3D点云图像进行降噪处理，得出完善的3D点云图像；

使用缺陷检测算法，分析3D点云图像，确定料盘中各个产品的形态特征，并判断形态特征是否满足用户需要，根据判断结果，检测软件输出结果信号到机台控制软件；

机台控制软件接收结果信号，结果信号若为良品信号，机台继续移动下一待测产品；若为不良品信号，机台发出报警信息，人工处理当前料盘内异常产品。

2.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述机台控制软件为handler软件。

3.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述相机采用四相机设置，每个所述相机同时硬触发采图，每个所述相机采图36张。

4.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述投影仪运用离焦条纹投影技术，投影仪投射出一组条纹图案，此时从相机上同步观察到变形的条纹图案，这组变形的条纹图案通过两个或多个相机采集并分析，通过条纹的变形来确定待测物体到相机的距离，最终得到3D相位信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述3D相位信息使用三步相移算法，计算公式为：

I₁(x,y)=I₀(x,y)+I_mod(x,y)cos(φ(x,y)-θ),

I₂(x,y)=I₀(x,y)+I_mod(x,y)cos(φ(x,y)),

I₃(x,y)=I₀(x,y)+I_mod(x,y)cos(φ(x,y)+θ),

其中，I₀(x,y)为像素的背景强度，Imod(x,y)为调制项，Φ(x,y)为包裹相位,θ为目标图像的相位相差，I₁（x,y）、I₂（x,y）、I₃（x,y）分别为目标图像中各点的像素。

6.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述3D点坐标使用解包裹算法计算公式为：

I₄(x,y)=I₀(x,y)+I_mod(x,y)cos(φ(x,y)),

其中，I₀(x,y)为像素的背景强度，Imod(x,y)为调制项，Φ(x,y)为包裹相位，I₄（x,y）表示实际相位值。

7.根据权利要求1所述的一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，其特征在于：所述结果信号包含当前料盘内是否有产品和料盘内产品位置，当料盘内产品为有且料盘内产品位置检测正常时，所述结果信号为OK信号，吸嘴取料将待测产品移至出料口，机台继续移动下一待测产品；当料盘内产品为无或料盘内产品异常时，则为NG信号，机台发出报警信息，人工检查当前料盘内是否有产品和料盘内产品位置。