一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法制造技术

一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法，涉及带矩形引脚芯片定位领域。本发明专利技术是为了解决现有缺少准确定位带矩形引脚芯片的问题。根据芯片的参数绘制不同角度的模板图像；对模板图像进行处理得到模板频域图像；利用快速傅里叶变换的方法计算模板图像和模板频域图像的相关性图像；用不同角度的模板频域图像分别匹配频域图像得到芯片的最佳角度和最佳位置；通过缩放图像提高算法的计算效率；根据模板匹配得到的角度和位置，通过角点检测得到精确的匹配角度和位置。它应用于贴片机带矩形引脚芯片测试过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法
本专利技术涉及贴片机视觉系统中带矩形引脚元件的视觉检测方法，主要实现带矩形引脚元件定位功能。
技术介绍
随着电子工业的发展，表面贴装技术(SMT，SurfaceMountTechnology)也迅速发展。其中，贴片机是SMT生产线的关键设备，主要实现贴片元件的贴装。贴片机的机器视觉系统直接影响到贴片机的贴装速度和精度，这对于元件的视觉识别算法提出了很高的要求。带矩形引脚的芯片有很多不同种类和形状，其引脚类型主要分为G型引脚和J型引脚两种。G型引脚芯片图像往往引脚内侧轮廓较为清晰，因此模板图像选择描摹引脚内侧轮廓线，模板匹配结果较好；而J型引脚芯片图像往往引脚外侧轮廓较为清晰，因此模板图像选择描摹引脚外侧轮廓线，则结果较好。但现有缺少准确定位带矩形引脚芯片的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有缺少准确定位带矩形引脚芯片的问题。现提供一种基于点匹配的球形引脚元件的定位算法。一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法，它包括以下步骤：步骤一、根据芯片的参数绘制不同角度的模板图像Ik,α(x,y)，其中，k为图像缩放倍数，k＝s,m,s>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、根据芯片的参数绘制不同角度的模板图像Ik,α(x,y)，其中，k为图像缩放倍数，k＝s,m,s>m，α为角度的变量，(x,y)为模板图像坐标；步骤二、对步骤一中的每个模板图像Ik,α(x,y)进行变换得到不同角度的模板频域图像Tk,α(u,v)，(u,v)为模板频域图像坐标；步骤三、选取符合亮度要求的定位芯片的原图像，将原图像缩放s倍，进行边缘检测及距离变换得到频域图像Ms(u,v)，将频域图像Ms(u,v)分别与步骤二中不同角度的模板频域图像Ts,α(u,v)相乘，再进行傅里叶反变换，得到多组相关性图像Cs...

【技术特征摘要】
1.一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、根据芯片的参数绘制不同角度的模板图像Ik,α(x,y)，其中，k为图像缩放倍数，k＝s,m,s>m，α为角度的变量，(x,y)为模板图像坐标；步骤二、对步骤一中的每个模板图像Ik,α(x,y)进行变换得到不同角度的模板频域图像Tk,α(u,v)，(u,v)为模板频域图像坐标；步骤三、选取符合亮度要求的定位芯片的原图像，将原图像缩放s倍，进行边缘检测及距离变换得到频域图像Ms(u,v)，将频域图像Ms(u,v)分别与步骤二中不同角度的模板频域图像Ts,α(u,v)相乘，再进行傅里叶反变换，得到多组相关性图像Cs,α(u,v)；步骤四、在多组相关性图像Cs,α(u,v)中，选取图像像素值最小的图像对应的模板图像角度α0；步骤五、对称选取角度α0左右两侧的角度及α0对应的模板频域图像Ts,α(u,v)分别与频域图像Ms(u,v)相乘，得到多组相关性图像Cs,α(u,v)1，在多组相关性图像Cs,α(u,v)1中选取图像像素值最小的图像对应的模板图像角度α1；步骤六、将原图像缩放m倍，重复步骤三至五的操作，得到缩放m倍下的相关性图像计算中像素值最小点的位置坐标(x0,y0)，作为模板匹配得到的位置坐标；步骤七、根据芯片实体的型号信息，得到当芯片旋转角度为0时，每个矩形引脚的两个边缘点坐标，将所有边缘点坐标作为模板图像芯片角点坐标集ST；步骤八、模板图像芯片角点坐标集ST通过模板图像角度α1和位置坐标(x0,y0)进行仿射变换，得到原图像角点坐标集步骤九、对原图像角点坐标集进行梯度计算得到精确的角点坐标集SM；步骤十、将模板图像芯片角点坐标集ST和精确角点坐标集SM进行匹配，得到芯片实体相对于模板图像精确的旋转角度α*和芯片实体中心相对于模板图像中心精确的偏移位置坐标(x*,y*)，从而实现矩形引脚芯片的定位。2.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的带矩形引脚芯片的定位算法，其特征在于，步骤一中，模板图像Ik,α(x,y)的绘制方法为：根据芯片实体的型号信息，得到芯片每个引脚相对于芯片中心的位置和每个引脚的长宽，设芯片中心的坐标原点为(0,0)，则能够得到每个引脚的四个顶点的坐标；设其中一个引脚的四个顶点坐标为(xi,yi)，i＝1,2,3,4，按次序分别为引脚左下顶点、左上顶点、右上顶点、右下顶点坐标，设引脚的宽度为WL，引脚的长度为HL，则x3-x2＝x4-x1＝WL，y2-y1＝y3-y4＝HL，设需要绘制的模板图像的角度为α，缩放的比例为k，经过旋转变换的四个顶点坐标为(xi',yi')，i＝1,2,3,4，则xi'＝(xicosα-yisinα)/k，yi'＝(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宪强，高会军，白立飞，张智浩，孙光辉，于金泳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23