面向IC封裝設備的圖像匹配研究.pdf

1、隨著信息技術的發(fā)展,IC(Integrated Circuit)技術在國防、航天航空、通信等各行各業(yè)及日常生活中得到了廣泛應用。機器視覺技術作為IC封裝設備的關鍵共性技術,伴隨著IC封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而逐漸走向成熟。由于研發(fā)比較早、技術比較成熟,國外的商用機器視覺軟件包占據(jù)了絕大部分市場份額,如MIL、HALCON和Congex等。這些視覺軟件包使用方便、性能穩(wěn)定、效率較高,但是費用昂貴。因此,研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權的視覺軟件包具有重大的意義

2、。本文對視覺軟件包中的圖像匹配算法進行了研究,分別提出了基于Zernike矩的灰度匹配算法和基于廣義Hough變換的特征匹配算法,以滿足IC封裝設備中對定位技術高速度、高精度、適應旋轉的應用要求。
　　圖像匹配算法可以分為兩個大類,基于灰度的匹配算法和基于特征的匹配算法?；诨叶鹊钠ヅ浞椒▽υ肼暰哂休^好的魯棒性,與特征匹配相比較,其能夠適用模糊圖像的匹配?；谔卣鞯钠ヅ浞椒▽庹沼休^強的適應性,且能夠?qū)埲?、遮擋等情況進行匹配?；?/p>

3、于灰度和基于特征的匹配算法各有其優(yōu)缺點,在應用中應該結合實際情況選擇合適的匹配方法。
　　在基于灰度匹配算法中,提出了基于Zernike矩的快速匹配算法。首先根據(jù)三角函數(shù)的對稱性,僅需要計算八分之一個圓內(nèi)的Zernike矩基函數(shù)值,快速計算Zernike矩;然后通過求取圖像多個矩的互相關性,確定匹配點的像素位置;進而通過最小二乘擬合,得到亞像素位置;最后利用Zernike矩的相位信息,估算旋轉角度。同時,采用離線階段建立RCS表,

4、保存與快速計算Zernike矩的相關信息,在線階段查找RCS表的方法進一步加速匹配算法。實驗結果表明,該算法位置匹配精度可以達到0.5個像素內(nèi),角度匹配精度可以達到0.1°以上,快速算法匹配速度為非快速算法的2~3倍。
　　在基于特征匹配算法中,提出了適應旋轉的廣義Hough變換匹配算法。該算法在廣義Hough變換思想的基礎上,利用梯度方向與旋轉角度之間的關系,實現(xiàn)對存在旋轉的圖像進行投票匹配。并對投票模型進行了分析,提出了高斯投