基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法,其技术方案要点是成像采用离焦条纹投影技术和双目视觉相机标定技术降低误检率漏检率，解决生产中出现的空料、翘料、叠料等问题，同时使用三步相移算法及解包裹算法，获取较为完善的3D点云图像。使用误差补偿算法和滤波算法，将3D图像处理的更加完善。使用缺陷检测算法，筛选3D图片中的缺陷；设置四个相机，视野范围铺满整个料盘，一次检测即可解决整个料盘的问题。相比较2D检测方案速度更快。满足了客户需求，同时设计了一种全新的3D检测方法，本检测方法具备检测料盘内是否有产品和料盘内产品位置是否正确的3D检测功能，大大降低误检率和漏检率。大大降低误检率和漏检率。大大降低误检率和漏检率。

【技术实现步骤摘要】
基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法


[0001]本专利技术属于芯片检测
，具体涉及一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法。

技术介绍

[0002]目前，IC测试、包装、烘烤等流程都使用料盘作为容器，料盘种类多样，内容物缺陷类型千变万化，通常会出现空料、翘料、叠料等问题。现有的2D 检测手段通过在料盘上方进行光学拍照来检测，光学拍照很难解决叠料的问题，也无法兼容所有的缺陷效果。
[0003]针对上述缺陷，现有的2D检测算法已无法满足实际检测需求，同时误检率漏检率较高也无法满足客户需求。且目前不存在国产的3D检测设备，故为满足客户需求研发出3D检测方法，大大降低误检率漏检率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]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。
[0012]优选的，所述机台控制软件为handler软件。
[0013]优选的，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。
[0014]优选的，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。
[0015]优选的，所述投影仪运用离焦条纹投影技术，所述投影仪投射出一组的条纹图案，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，由于物体表面各点到投影中心距离不同，变形情况会有差异，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。
[0016]优选的，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，投影范围为双相机可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所述3D相位信息。
[0017]优选的，所述3D相位信息使用三步相移算法计算公式为：
[0018]I1(x,y)＝I0(x,y)+I
mod
(x,y)cos(φ(x,y)
‑
θ),
[0019]I2(x,y)＝I0(x,y)+I
mod
(x,y)cos(φ(x,y)),
[0020]I3(x,y)＝I0(x,y)+I
mod
(x,y)cos(φ(x,y)+θ),
[0021]其中，I0(x,y)为像素的背景强度，I
mod
(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。
[0022]优选的，所述3D点坐标使用解包裹算法计算公式为：
[0023]I4(x,y)＝I0(x,y)+I
mod
(x,y)cos(φ(x,y)),
[0024]其中，I0(x,y)为像素的背景强度，I
mod
(x,y)为调制项，Φ(x,y)为包裹相位，I4(x,y)表示实际相位值。
[0025]优选的，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。
[0026]本专利技术的技术效果和优点：
[0027]该基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法具备检测料盘内是否有产品和料盘内产品位置是否正确的3D检测功能。其成像采用离焦条纹投影技术和双目视觉相机标定技术降低误检率漏检率，解决生产中出现的空料、翘料、叠料等问题，同时使用三步相移算法及解包裹算法，获取较为完善的 3D点云图像。使用误差补偿算法和滤波算法，将3D图像处理的更加完善。使用缺陷检测算法，筛选3D图片中的缺陷；设置四个相机，视野范围铺满整个料盘，一次检测即可解决整个料盘的问题。相比较2D检测方案速度更快。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的检测方法的流程图；
[0030]图2为本专利技术实施例中双目视觉标定技术示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例中检测装置的结构示意图。
[0032]图中：1
‑
投影仪；2
‑
安装支架；3
‑
相机；4
‑
三维移动模组；5
‑
安装板。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了一种基于条纹投影3D成像的料盘内芯片形态的检测方法，该检测方法具体检测料盘内是否有产品和料盘内产品位置是否正确的功能。
[0035]如图1所示，其具体包括以下步骤：
[0036]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；
[0037]光学检测模组中的投影仪1接收检测信号，投影仪1投影多张粗细不等的离散条纹，光学检测模组中相机3采集到对应的离散条纹；
[0038]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；
[0039]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，得出完善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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；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；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。4.根据权利要求3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。5.根据权利要求3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。6.根据权利要求3或5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...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪敬柱，李林林，郑飞，
申请(专利权)人：合肥图迅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：