收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

引线键合视觉检测关键技术研究

孔凡芝  
【摘要】: 计算机视觉检测技术是高速高精度引线键合机视觉系统的核心技术。在视觉系统的成像设备确定的情况下,检测算法决定着视觉系统检测速度和精度,并影响着微电子产品的成本与可靠性。近些年,随着微电子产品尤其是微系统技术的发展,芯片和微机电产品的特征尺寸不断减小、结构日益复杂,对图像视觉定位算法、缺陷检测算法提出了更高、更苛刻的要求,已经成为实现更高速度、更高精度的柔性自动化引线键合的关键。本文对引线键合视觉检测算法进行了深入研究,研究内容主要包括面向引线键合视觉系统的图像预处理、特征提取、视觉定位及缺陷识别技术。 图像去噪算法的性能影响着后续的特征提取、检测定位及缺陷检测的精度,本文首先针对视觉检测系统中常见的脉冲噪声和高斯噪声,分别实现了改进的中值滤波算法和双边滤波算法。对于图像中的混合噪声,根据噪声和信号在频域和空域的不同特性,提出了小波元胞自动机去噪算法。该算法选择像素点的方向信息和边缘有序性设定演化规则,利用元胞自动机演化得到精确的噪声信息从而完成混合噪声的去除。仿真结果表明该算法克服了现有去噪算法引起的边缘模糊,此外峰值信噪比有所提高,在有效滤除混合噪声的同时保持了边缘和细节,有助于后续工作的进行。 针对视觉检测中的匹配定位问题,提出了两种特征提取算法,在此基础上实现了两种匹配定位算法。 第一种是混合矩特征提取算法。针对单一特征描述能力的局限性,结合能提供图像全局信息的Zernike正交矩和具有局部辨析能力及良好抗噪性的小波矩,提出了图像的混合矩特征提取算法,并通过仿真实验验证了特征的旋转不变性和抗噪性。在此基础上,针对IC芯片图像,提取其混合矩特征,设计粗—精两级搜索策略以提高定位速度,利用归一化相关函数找到最佳匹配点,从而实现了基于混合矩特征的匹配定位。算法全面考虑了图像的全局和局部信息,仿真实验结果表明,本文提出的算法在精度和速度上与基于单一不变矩的方法和归一化灰度相关算法相比具有明显的优势。 第二种是针对点特征和细节比较丰富的MEMS图像,提出SIFT-MIC点特征提取方法。该方法通过选择具有MIC角点特性的SIFT点特征,实现了显著特征点的提取,同时有效地降低了定位算法的计算复杂度。仿真实验验证了提出算子的平移、旋转不变性和抗噪性。在此基础上,采用RANSAC算法消除潜在的误匹配对,对保留的稳健的特征匹配点运用奇异值分解法求!出待测图像的旋转和偏移参数,从而实现了基于SIFT-MIC点特征的匹配定位。实验结果表明本文提出定位算法克服了SIFT算子显著性不高等缺点,具有较高的定位精度和检测效率。 针对键合产品缺陷检测中缺陷难以提取的问题,利用Curvelet变换的多尺度、时频局部特性和方向特性,分析Curvelet变换后各子带矩不变量,提出了Curvelet矩特征提取方法,在此基础上实现了Curvelet矩特征的缺陷分类算法。为了保证特征提取算法的通用性,采用MPEG-7形状库测试其不变性和分类性能,仿真结果验证了Curvelet矩特征的形状描述有效性。选择参考比较法实现缺陷区域提取和分类,设计缺陷分类预处理方案,并通过预处!理获取缺陷区域,利用Curvelet矩描述缺陷区域形状特征,最后利用适合小样本的支持向量机分类器完成缺陷分类。实验结果表明本文提出的缺陷识别’算法,有效解决了复杂缺陷难以识别的问题,同传统识别算法相比具有较高的识别率,对键合产品缺陷识别具有重要的应用价值。 研究构建了引线键合图像采集系统,对其组成硬件进行了分析和选择。根据引线键合视觉系统工作原理,给出了视觉系统示教阶段和键合阶段的工作流程。结合图像处理基本方法和本文提出的视觉定位算法和缺陷识别算法,设计开发了相应的视觉检测软件。 综上所述,本论文对引线键合视觉定位、缺陷检测相关技术进行了深入研究,对所提出算法均进行了实验验证。实验结果表明本文提出的算法具有良好的效果、较高的检测精度和识别率。本文研究所取得的成果对于提高计算机视觉检测技术水平,推动计算机视觉在引线键合中的应用具有一定的理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 周朗明;微(小)型物体视觉测量与重构方法研究[D];武汉大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 毛秀芬;键合质量离线图像检测系统研究[D];西华大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张红源;陈自力;;图像匹配经典算法及其改进方法研究[J];兵工自动化;2008年09期
2 拓普选;全自动引线键合机上的图像视觉系统[J];电子工业专用设备;2001年03期
3 邴守东;DB-6120全自动芯片键合机图像处理系统分析及软件处理[J];电子工业专用设备;2003年03期
4 何田;引线键合技术的现状和发展趋势[J];电子工业专用设备;2004年10期
5 谢恩桓;新世纪IC封装的回顾和发展趋势展望[J];电子与封装;2003年04期
6 徐建斌,洪文,吴一戎;一种基于Zernike矩和稳态遗传算法的遥感图像匹配方法[J];电子与信息学报;2005年06期
7 焦李成,谭山,刘芳;脊波理论:从脊波变换到Curvelet变换[J];工程数学学报;2005年05期
8 吴晓波,钟先信,刘厚权,潘振显;高精度图像测量系统[J];光学精密工程;1995年01期
9 夏奇,周明才,汪宏昇,史铁林;高精度自动贴片机视觉对准系统及其图像处理[J];光学技术;2004年02期
10 熊凌;;计算机视觉中的图像匹配综述[J];湖北工业大学学报;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 周朗明;微(小)型物体视觉测量与重构方法研究[D];武汉大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 汪宏昇;机器视觉对准系统的研究及相关技术的开发[D];华中科技大学;2004年
2 马凌宇;面向MEMS自动引线键合的显微视觉系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 何应辉;图像的角点检测算法研究及基于角点的运动物体跟踪[D];昆明理工大学;2006年
4 刘兴洪;基于内容相似性的图像特征提取[D];重庆邮电大学;2007年
5 王雪;用于虹膜识别的旋转角度估计算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
6 李君兰;面向IC封装的计算机视觉定位系统的研究[D];天津大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邢青青;罗新斌;;基于小波去噪和机器视觉的边缘检测[J];四川有色金属;2009年01期
2 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
3 张浪文;谢巍;洪增林;陈乔敬;;一种多点触发定点追踪的监控系统[J];安防科技;2010年05期
4 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
5 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
6 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
7 宋杨;王菲露;;基于多分辨率分析的多传感器遥感图像融合方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年02期
8 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
9 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
10 陈弋兰;王鸣;孙书诚;;朴素贝叶斯分类器的误差估计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林晓玲;郑廷圭;;Au—Al键合系统失效对IC器件的影响[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
2 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 刘志斌;金连文;;候选字静态生成技术及其在两级LDA汉字识别中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 沈郑燕;声纳图像去噪与分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 刘云;估计人群日本血吸虫感染状态的数学模型研究[D];南京医科大学;2010年
3 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
4 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
5 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
6 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
7 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
8 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
9 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
10 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘长宏;高健;陈新;郑德涛;;引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析[J];半导体技术;2006年11期
2 吴小洪;回晓明;姜永军;钟石明;;新图像匹配算法在金丝球引线键合机中的应用[J];半导体技术;2009年07期
3 马玉华,卜瑞艳;对影响内引线键合可靠性的因素的分析与对策[J];半导体情报;1999年05期
4 覃荣震;张泉;;大功率IGBT模块封装中的超声引线键合技术[J];大功率变流技术;2011年02期
5 吴继华;刘燕德;欧阳爱国;;基于机器视觉的种子品种实时检测系统研究[J];传感技术学报;2005年04期
6 徐颖欣;李醒飞;朱嘉;;远心镜头在回转体测量系统中的应用[J];传感器与微系统;2010年01期
7 孙以材,宫云梅,贺群 ,庄福成;压力传感器引线键合的质量控制及优化工艺条件的实现[J];传感器世界;2005年03期
8 李彩林;郭宝云;李畅;;目标轮廓直线特征的高精度提取[J];测绘学报;2011年01期
9 李元升;引线键合机工艺技术分析[J];电子工业专用设备;2004年03期
10 姚立新,张武学,连军莉;AOI系统在PCB中的应用[J];电子工业专用设备;2004年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯其强;数字工业摄影测量技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
2 吴俊芳;小尺寸视觉二维精密检测理论与方法[D];华南理工大学;2011年
3 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
4 张进;微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究[D];天津大学;2010年
5 吴翔;面向再制造的机器人三维视觉检测系统研究[D];大连海事大学;2011年
6 岳慧敏;基于时间相位展开的三维轮廓测量研究[D];四川大学;2005年
7 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 于忠党;基于支持向量机的机械零件计算机视觉检测若干关键技术的研究[D];吉林大学;2009年
9 郭轩;彩色印刷品视觉检测相关算法研究[D];华中科技大学;2010年
10 刘良江;先进电子制造生产线机器视觉检测方法与技术研究[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 张先青;全自动引线键合机产品检测方法的研究[D];华中科技大学;2004年
2 曲直;基于数字图像处理技术的钻石切工比例测定系统的研究和应用[D];中国地质大学;2005年
3 范生宏;工业数字摄影测量中人工标志的研究与应用[D];解放军信息工程大学;2006年
4 刘少华;粗铝丝超声引线键合强度在线监测方法研究[D];中南大学;2010年
5 王付军;基于图像处理的电子元件焊接质量检测[D];河北大学;2010年
6 韦佳佳;名优茶机械化采摘中嫩芽识别方法的研究[D];南京林业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹周平,熊有伦;微装配技术的研究进展及其展望[J];半导体技术;2004年05期
2 成立,李春明,王振宇,高平;IC产业链中的新技术应用与产业发展对策[J];半导体技术;2004年06期
3 姜永军,吴小洪,何汉武,罗丁,姜石军;图像识别系统在IC封装设备中的应用[J];半导体技术;2005年01期
4 高尚通,毕克允;现代电子封装技术[J];半导体情报;1998年02期
5 王岩松,阮秋琦;一种基于互相关的图像定位匹配算法研究及应用[J];北方交通大学学报;2002年02期
6 孙明磊,宗光华,余志伟,毕树生,于靖军;基于图像分析的显微视觉自动聚焦系统[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
7 蔡振江,王渝,张娟;采用Hough变换和灰度变化的图像角点检测法[J];北京理工大学学报;2005年09期
8 祁大勇,韩月秋;一种快速图象中值滤波算法[J];北京理工大学学报;1996年04期
9 孙以材,宫云梅,贺群 ,庄福成;压力传感器引线键合的质量控制及优化工艺条件的实现[J];传感器世界;2005年03期
10 谢东海,詹总谦,江万寿;改进Harris算子用于点特征的精确定位[J];测绘信息与工程;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 衣晓飞;集成电路芯片图象处理技术的研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 杨莉;图像特征检测与运动目标分割算法的研究和实现[D];西安电子科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 郑伟;图像法检测印刷电路板缺陷[D];西安理工大学;2002年
2 高湘玲;PCB数字图像检测与识别研究[D];西南交通大学;2002年
3 谢佳豪;基于计算机视觉的印刷电路板自动检测系统的研究[D];西安理工大学;2004年
4 陈爱斌;基于支持向量机的车型识别[D];中南大学;2004年
5 阎青;复杂背景下目标搜索跟踪方法研究及DSP实现[D];华中科技大学;2005年
6 王喆;基于DSP的电视图像跟踪系统[D];吉林大学;2006年
7 丁德锋;运动目标的检测、识别与跟踪技术研究[D];西北工业大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王广伟;李铸国;吴毅雄;;基于特征点提取和旋转不变技术的锁片基体视觉检测[J];中国机械工程;2007年06期
2 栾绍峰,徐秉椿,俞昌;自动视觉检测织物缺陷的方法及其应用系统[J];电子技术应用;1999年04期
3 李爱莲;吴何琛;;基于视觉检测的板球系统控制研究[J];科技视界;2014年03期
4 元俊;胡跃明;戚其丰;;通用视觉检测设备的专家在线平台设计[J];计算机测量与控制;2012年04期
5 王向军,王风华,周鑫玲;物像远心成像光路在高精度视觉检测中的应用[J];测试技术学报;1998年03期
6 梁丽娟;冯志祥;;硅片在线视觉检测的实现[J];山西电子技术;2014年02期
7 杨俊,张玲霞,陈明;基于视觉检测的城市智能交通管理系统应用研究[J];测控技术;2003年02期
8 冯展军,沙吉乐,邾继贵,叶声华;基于光栅编码的三维主动视觉检测[J];计量技术;2003年05期
9 孙慧贤;张玉华;罗飞路;;航空发动机篦齿盘表面裂纹的视觉检测[J];光学精密工程;2009年05期
10 彭涛;李世其;刘洋;徐迟;;狭窄舱体内装配质量视觉检测系统设计研究[J];机械科学与技术;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 邾继贵;叶声华;杨学友;;视觉检测及研究应用进展[A];全国光学、光电和电子类专业教学经验交流、研讨会专集[C];2002年
2 刘常杰;邾继贵;杨学友;叶声华;;汽车白车身在线激光视觉检测站[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
3 王治富;李丽芹;赵立彬;;激光视觉检测站在解放卡车白车身制造中的应用[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
4 李慧娟;杨学友;叶振忠;薛婷;;无缝钢管视觉检测站的控制网络系统[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
5 王亚鹏;许增朴;于德敏;王永强;;纸张匀度的计算机视觉检测方法的研究[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
6 孙洁;赵慧洁;;投影栅相位法视觉检测标定技术研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
7 宫海涛;孙志刚;;基于PCI接口的视觉检测卡驱动设计[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年
8 殷俊;鲁昌华;梁银海;;管制瓶缺陷检测系统的研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
9 李铁军;刘今越;宋瑞志;;QUAD类芯片的视觉检测与定位技术研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 晓莉;窗膜安装质量的视觉检测标准[N];中国建材报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈向伟;机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
2 于忠党;基于支持向量机的机械零件计算机视觉检测若干关键技术的研究[D];吉林大学;2009年
3 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 何敏;回转窑视觉检测方法与优化控制技术研究[D];湖南大学;2011年
5 薛婷;三维视觉检测仪器化关键技术研究[D];天津大学;2007年
6 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
7 段峰;啤酒瓶视觉检测机器人研究[D];湖南大学;2007年
8 孙慧贤;基于纹理分析的视觉检测方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 漆随平;基于计算机视觉的检测方法与应用研究[D];浙江大学;2005年
10 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾海斌;工业视觉检测方法的研究[D];北京工业大学;2007年
2 边琰;大尺寸薄壁零件关键尺寸的视觉检测[D];天津大学;2007年
3 李绍辉;机械零件位置尺寸的视觉检测[D];天津大学;2008年
4 鄢大伟;面向视觉检测的传输控制系统仿真与设计[D];华中科技大学;2011年
5 秦国爱;二维目标视觉检测与跟踪系统设计[D];长春理工大学;2012年
6 余晓娅;工件缺陷视觉检测关键技术的研究[D];合肥工业大学;2011年
7 杨超;基于自有协议的固定式视觉检测站控制网络技术研究[D];天津大学;2014年
8 吴何琛;基于视觉检测的板球系统控制研究[D];内蒙古科技大学;2014年
9 何大鹏;某轿车仪表板骨架视觉检测实验台及检测方法研究[D];吉林大学;2011年
10 刘曜;基于视觉检测的汽车乘员分类识别及其位置追踪算法研究[D];湖南大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026