【技术实现步骤摘要】
一种BGA图像的焊点理论中心计算方法
本专利技术涉及图像视觉检测领域，尤其涉及一种BGA图像的焊点理论中心计算方法。
技术介绍
BGA封装技术是一种重要的集成电路封装技术，全称为球状引脚栅格阵列封装技术，常用于便携式计算机中CPU芯片的封装，是连接芯片与外部电路的可靠方式。BGA元件因为其引脚多，间距小的特点，生产成本较高，要求较高的良品率。因此在自动化生产中需要设计检测BGA芯片的计算机视觉系统来帮助提高生产质量，该系统对算法有着高精度，高可靠性，强鲁棒性和高效率的要求。现有一类实用方法为点模式匹配算法，旨在建立BGA芯片焊点位置的标准点集以代替模板图像，通过算法建立标准点集和实际点集之间的变换模型，以达成定位目的。变换模型由于其几何特性可以解决图像的旋转和尺度问题，即使存在部分遮挡也能保持鲁棒。然而，在实际应用当中，通过点分析算法在BGA图像上所获得的各个焊点的中心坐标是按照行扫描或者列扫描进行排列的，由于存在偏转和位移，该顺序并不能与芯片上引脚的位置一一对应。为了解决点集配对的问题，现有方法中以点与点之间的相对...
【技术保护点】
1.一种BGA图像的焊点理论中心计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1、获取BGA图像，通过对BGA图像进行焊点分析，得到实际焊点所对应的目标点集；/n步骤2、采用改进的网格式模板的生成方法，建立BGA芯片上焊点阵列物理分布的数学模型，得到模板点集；/n步骤3、根据几何关系来建立仿射模型，通过仿射模型，建立模板点集到图像点集的映射，并根据映射计算点集之间的匹配关系；/n步骤4、根据步骤3中所获得的匹配点对来进行点集配准，使得理论中心与实际中心之间的距离函数最小化，输出理论中心。/n
【技术特征摘要】
1.一种BGA图像的焊点理论中心计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、获取BGA图像，通过对BGA图像进行焊点分析，得到实际焊点所对应的目标点集；
步骤2、采用改进的网格式模板的生成方法，建立BGA芯片上焊点阵列物理分布的数学模型，得到模板点集；
步骤3、根据几何关系来建立仿射模型，通过仿射模型，建立模板点集到图像点集的映射，并根据映射计算点集之间的匹配关系；
步骤4、根据步骤3中所获得的匹配点对来进行点集配准，使得理论中心与实际中心之间的距离函数最小化，输出理论中心。
2.根据权利要求1所述的BGA图像的焊点理论中心计算方法，其特征在于，所述的步骤1中得到目标点集的方法为：
1)将BGA图像转换成单通道灰度图像；
2)取灰度阈值，使图像二值化，令背景为0，焊球区域为1；
3)分别计算各个焊球区域的中心距，得到图像上所有焊球坐标点集Q，即目标点集。
3.根据权利要求2所述的BGA图像的焊点理论中心计算方法，其特征在于，所述的中心距计算方法为：
利用Blob分析来获取BGA图像上的焊球区域，并利用中心距计算焊点坐标点集；
利用Blob分析得到目标点集，步骤包括：
1)形态学操作：通过开操作使图像的轮廓变得光滑，并去除噪声点的影响，由结构元素对图像腐蚀再膨胀得到，定义为：
其中A为图像，B为结构元素；
2)连通性分析：将图像目标从像素级转换到连通分量级，在二值图像中，两个同一灰度的像素4邻接时视为连通，利用连通关系将像素聚类为连通单元；
3)获取焊球区域：计算所有连通单元的面积，设定面积范围，以面积对连通单元进行筛选，去除在面积范围之外的连通单元，保留的连通单元为焊球区域；
4)计算质心：利用图像矩计算区域质心，图像矩定义为：
质心定义为：
所有区域质心的集合即为目标点集。
4.根据权利要求1所述的BGA图像的焊点理论中心计算方法，其特征在于，所述的步骤2中改进的网格式模板的生成方法为：
对于一块BGA芯片，首先确定其焊盘的大小规模，由于焊点间距一致，采用焊点阵列的行列数来表示其规模，令焊点阵列行数为m，列数为n，故以矩阵Amn来表示阵列，用矩阵中的元素值aij来表示焊点的状态，当aij＝1时表示此焊点处有焊球，而aij＝0时表示此处没有焊球；
焊球模型的矩阵形式表示为Amn；
根据矩阵模型，用二维坐标表示焊点位置，得到BGA芯片的标准焊球坐标点集P：
P＝{(i,j)|aij＝1,i＝1,…,m,j＝1,…n}
焊点阵列为m行n列，要使网格覆盖阵列并且令焊点处于单个方格中心，需要m+1行n+1列网格点来围成m×n个方格；
焊球模型的矩阵形式表示为A(m+1)(n+1)；
其中，前m行前n列矩阵元素值保持不变，第m+1行第n+1列矩阵元素值用0填充；以二维坐标表示网格点坐标，得到网格点集G：
G＝{(i,j)|i＝1,…,m+1,j＝1,…,n+1}
在网格中，每个方格是由四个顶点围成的四边形，用gij表示第i行第j列的方格的四个顶点，公式为：
...
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