[发明专利]一种用于PLCC元件的检测与定位方法

摘要

一种用于PLCC元件的检测与定位方法，本发明涉及用于PLCC元件的检测与定位方法。解决目前算法精度和鲁棒性较差，对图像旋转校正分割得到引脚区域和获取引脚区域中心的准确度会严重影响元件的定位精度的问题。获取元件图像；进行阈值分割；判断非零像素点的个数是否达到像素总数的相应倍数；得到自适应二值化图像；提取出所有轮廓；滤除干扰轮廓；获取引脚轮廓的最小二乘椭圆；计算引脚轮廓的矩；划分为四类引脚轮廓；将四类引脚轮廓分别对应到实际引脚组中；计算四个引脚组中心坐标的平均值；判断对边引脚组内引脚轮廓的数目是否相同；获取引脚轮廓最小外接矩形；根据各引脚轮廓的质心拟合一个矩形。本发明应用于视觉检测领域。

主权项

一种用于PLCC元件的检测与定位方法，其特征在于按以下步骤实现：步骤一：采用光学照明系统获取PLCC元件图像；步骤二：选用固定阈值对步骤一获得的PLCC元件图像进行阈值分割，得到二值化预处理后的图像并计算二值化预处理后图像中非零像素点的个数；步骤三：判断步骤二得到的非零像素点的个数是否达到PLCC元件图像像素总数的0.1～0.9倍，如果是，继续执行步骤四，否则结束该元件检测过程，返回相应的错误码；步骤四：对步骤一的PLCC元件图像采用最大类间方差法得到自适应二值化图像，再采用大小为5×5的矩形内核对自适应二值化图像进行形态学开操作，滤除自适应二值化图像中较小的干扰点集合，得到的形态学开操作图像；其中，所述形态学开操作是用大小为5×5的矩形内核先对自适应二值化图像进行腐蚀操作，再用大小为5×5的矩形内核对腐蚀后的图像进行膨胀操作；步骤五：对步骤四得到的形态学开操作图像采用连通区域标记算法提取出所有轮廓，获取各轮廓对应的最小外接矩形，计算得到各轮廓及其最小外接矩形的面积；步骤六：滤除非引脚区域的干扰轮廓；步骤七：获取引脚轮廓的最小二乘椭圆；其中，所述最小二乘椭圆的旋转角度为椭圆长轴与Y轴的夹角，其中坐标系按图像处理惯例，以图像左上角为原点，向右为X轴正方向，向下为Y轴正方向；引脚的旋转角度与最小二乘椭圆的旋转角度存在如下关系式：θ＝90°‑ψ其中θ为引脚轮廓的旋转角度，ψ为最小二乘椭圆的旋转角度，根据上公式得到引脚轮廓的旋转角度；步骤八：计算引脚轮廓的矩，根据一阶矩得到的轮廓质心坐标作为引脚轮廓的中心坐标；对于二维数字图像，f(x,y)是(x,y)点处对应的像素，其中p+q阶矩mp,q的定义为：mp,q=ΣxΣyxpyqf(x,y)]]>该二维数字图像质心(x0,y0)的计算公式为：其中mp,q表示图像的p+q阶矩，(x0,y0)为引脚轮廓的中心坐标；步骤九：采用聚类算法将PLCC元件引脚划分为四类引脚轮廓，分别对应着上、下、左、右四个引脚组，并检查聚类结果是否正确，如果是，继续执行步骤十，否则结束该元件检测过程，返回相应错误码；步骤十：将步骤九得到的四类引脚轮廓分别对应到实际引脚组中，首先定义PLCC元件右侧的引脚组为第一引脚组，逆时针定义第二引脚组、第三引脚组和第四引脚组；根据对边两类引脚轮廓中心连线与X轴的夹角判断，与X轴夹角小的为第一引脚组和第三引脚组，再根据这两类引脚轮廓的中心坐标X值大小判断，X值较大者为第一引脚组，X值较小者为第三引脚组，同理判断出第二引脚组和第四引脚组；步骤十一：计算四个引脚组中心坐标的平均值作为粗略的元件中心坐标，在每一个引脚组中，根据引脚轮廓中心与粗略的元件中心的连线角度大小，对每个引脚组内的引脚轮廓进行排序，获取元件中每个引脚轮廓的索引号index[i][j]，表示第i组的第j个引脚轮廓；步骤十二：判断对边引脚组内引脚轮廓的数目是否相同，如果是，继续执行下一步，否则结束该元件检测过程，返回相应的错误码；步骤十三：获取排序后每个引脚轮廓对应的最小外接矩形，其长宽分别对应为元件引脚的长度和宽度，计算其平均值作为检测标准值，为第i个引脚和第i+1个引脚之间的间距，其中(xi+1,yi+1)是第i+1个引脚最小外接矩形的中心坐标，(xi,yi)是第i个引脚最小外接矩形的中心坐标，计算其平均值作为检测标准值，判断每一个引脚的长度、宽度及间距是否在标准值容许误差范围内，如果是，继续执行步骤十四，否则结束该元件检测过程，返回相应的错误码；步骤十四：根据排序后各引脚轮廓的质心拟合一个矩形，实现PLCC元件的精确定位，输出该矩形的中心和旋转角度，分别对应着元件的中心和旋转角度，检测与定位过程结束。