3D缺陷检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种3D缺陷检测系统及方法，该检测系统包括：垂直相机、倾斜相机和检测模块；垂直相机，用于拍摄被测物的垂直俯视图；倾斜相机，用于拍摄被测物的倾斜角度图；检测模块，用于根据垂直俯视图和倾斜角度图检测被测物的3D缺陷。本发明专利技术通过拍摄被测物的垂直俯视图和倾斜角度图，从而对被测物进行3D缺陷检测。

【技术实现步骤摘要】
3D缺陷检测系统及方法
本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及一种3D缺陷检测系统及方法。
技术介绍
随着以集成电路为代表的半导体技术的发展，加速了IC(Integratedcircuit，集成电路)芯片设计的发展，也对检测设备对被测物品的检测能力要求更加苛刻。在芯片检测过程中，焊线下垂、焊线脱离焊点等诸多缺陷，仅仅通过传统的正面采集图像获取平面信息很难检出，需要通过3D监测来实现。行业上3D检测基本分为：基于激光扫描的3D检测、基于光干涉的3D检测、基于共聚焦的3D检测和基于双目视觉的立体成像检测，但是因为焊线过于纤细，有的焊线直径小于20um，上述3D检测方法不能够稳定检测出缺陷，并且检测过程非常复杂。因此，对任何尺寸的被测物的微小缺陷进行准确的3D检测成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种3D缺陷检测系统及方法，用于解决现有技术中无法准确对被测物的微小缺陷进行3D检测的问题。第一方面，本专利技术提供一种3D缺陷检测系统，包括：垂直相机、倾斜相机和检测模块；垂直相机，用于拍摄被测物的垂直俯视图；倾斜相机，用于拍摄被测物的倾斜角度图；检测模块，用于根据垂直俯视图和倾斜角度图检测被测物的3D缺陷。可选地，被测物包括芯片的焊线，3D缺陷包括线弧高度。可选地，垂直相机，用于获取芯片的焊线与倾斜相机光轴的夹角；检测模块，用于根据夹角确定焊线的形变比例，依据形变比例确定理想区间，根据理想区间检测焊线的3D缺陷。可选地，若倾斜角度图中焊线的线弧高度处于理想区间，则焊线不存在3D缺陷；若倾斜角度图中焊线的线弧高度不处于理想区间，则焊线存在3D缺陷。可选地，倾斜相机的光轴与被测物的表面成45度角。可选地，倾斜相机包括线扫相机，倾斜相机包括X轴相机和Y轴相机。可选地，垂直相机包括线扫相机或面扫相机。可选地，形变比例K与夹角θ满足关系式：K＝1:sinθ。可选地，夹角θ满足关系式：-45°≤θ≤45°。另一方面，本专利技术提供一种3D缺陷检测方法，包括：拍摄被测物的垂直俯视图；拍摄被测物的倾斜角度图；根据垂直俯视图和倾斜角度图检测被测物的3D缺陷。由上述技术方案可知，本专利技术通过垂直相机和倾斜相机和检测模块；垂直相机，用于拍摄被测物的垂直俯视图；倾斜相机，用于拍摄被测物的倾斜角度图；检测模块，用于根据垂直俯视图和倾斜角度图检测被测物的3D缺陷。本专利技术通过拍摄被测物的垂直俯视图和倾斜角度图，从而对被测物进行3D缺陷检测。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种3D缺陷检测系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种垂直相机和倾斜相机的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的一种垂直俯视示意图；图4为本专利技术一实施例提供的一种倾斜相机检测焊线示意图；图5本专利技术一实施例提供的一种倾斜角度示意图；图6为本专利技术一实施例提供的一种合格焊线示意图；图7为本专利技术一实施例提供的一种不合格焊线示意图；图8为本专利技术一实施例提供的一种3D缺陷检测方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，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的实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的3D缺陷检测系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的检测系统结构包括：垂直相机11、倾斜相机12和检测模块13。在具体实施例中，垂直相机11，用于拍摄被测物的垂直俯视图；倾斜相机12，用于拍摄被测物的倾斜角度图；检测模块13，用于根据垂直俯视图和倾斜角度图检测被测物的3D缺陷。在具体实施例中，被测物可包括芯片的焊线，3D缺陷可包括线弧高度，不限于对芯片的焊线线弧高度进行检测，任何微小物料的3D缺陷都可以通过对垂直俯视图和倾斜角度图进行检测获取3D缺陷。垂直相机11，用于根据被测物的垂直俯视图获取芯片的焊线与倾斜相机12光轴的夹角；检测模块13，用于根据夹角确定焊线的形变比例，依据形变比例确定理想区间，根据理想区间检测焊线的3D缺陷。图2示出了本专利技术一实施例提供的垂直相机和倾斜相机的结构示意图，如图2所示，垂直相机21的相机光轴与被测物的表面垂直，垂直相机21拍摄的是被测物的垂直俯视图；倾斜相机22的光轴与被测物的表面成45度角，倾斜相机22拍摄的是被测物的倾斜角度图，其中，垂直相机21包括线扫相机或面扫相机，倾斜相机22包括线扫相机，面扫相机实现的是像素矩阵拍摄，可获取芯片二维垂直俯视图信息，线扫相机呈“线”状，可获取芯片“线”状图像信息。图3示出了本专利技术一实施例提供的垂直俯视示意图，如图3所示，垂直相机可拍摄到芯片上两条焊线31和32的垂直俯视图，倾斜相机光轴33在垂直相机的垂直俯视图中是一条直线，焊线31垂直于倾斜相机光轴33，即焊线31与倾斜相机光轴夹角为90度，焊线32与倾斜相机光轴相交，通过垂直俯视图可获取芯片上全部焊线与倾斜相机光轴33的夹角θ。在具体实施例中，在垂直俯视图中，若焊线是垂直于倾斜相机光轴的，焊线在被测物表面垂直方向上的焊线变形会在倾斜角度图的水平方向上以1:1的比例展现出来；若焊线与倾斜相机光轴的夹角呈45度，焊线在被测物表面垂直方向上的变形会在倾斜角度图的水平方向上以1:0.7的比例展现出来，形变比例K与夹角θ如公式(1)所示：K＝1:sinθ(1)由公式(1)可知，通过检测焊线与倾斜相机光轴的夹角θ可获取形变比例K。图4示出了本专利技术一实施例提供的倾斜相机检测焊线示意图，倾斜相机包括线扫相机，线扫相机包括X轴相机和Y轴相机，倾斜相机光轴在垂直相机的垂直俯视图中是一条直线，若倾斜相机光轴在垂直俯视图中的直线与垂直俯视图X轴平行，则倾斜相机采用X轴相机；若倾斜相机光轴在垂直俯视图中的直线与垂直俯视图Y轴平行，则倾斜相机采用Y轴相机。X轴相机和Y轴相机分别检测在垂直俯视图中焊线与倾斜相机光轴的夹角，焊线与倾斜相机光轴的夹角θ如公式(2)所示：-45°≤θ≤45°(2)X轴、Y轴上两个线扫相机共拍摄的夹角满足：-90°≤2θ≤90°，X轴相机与Y轴相机可拍摄到全角度的焊线，通过X轴相机与Y轴相机检测芯片上全部焊线与倾斜相机光轴的夹角θ，从而获取形变比例。在具体实施例中，理想区间包括合格焊线在倾斜角度图中的线弧高度范围，匹配焊线模板获取合格焊线的线弧高度范围，将焊线的合格线弧高度根据形变比例进行变换后获取理想区间。例如一根焊线的线弧高度是工艺标准是1±0.1，若焊线与倾斜相机光轴垂直，形变比例为1，则理想区间是1±0.1；若焊线与倾斜相机光轴夹角是45度，形变比例为1:0.7，则理想区间是0.7±0.07。图5示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D缺陷检测系统，其特征在于，包括：垂直相机、倾斜相机和检测模块；/n所述垂直相机，用于拍摄被测物的垂直俯视图；/n所述倾斜相机，用于拍摄所述被测物的倾斜角度图；/n所述检测模块，用于根据所述垂直俯视图和所述倾斜角度图检测所述被测物的3D缺陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D缺陷检测系统，其特征在于，包括：垂直相机、倾斜相机和检测模块；
所述垂直相机，用于拍摄被测物的垂直俯视图；
所述倾斜相机，用于拍摄所述被测物的倾斜角度图；
所述检测模块，用于根据所述垂直俯视图和所述倾斜角度图检测所述被测物的3D缺陷。


2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括：
所述被测物包括芯片的焊线，所述3D缺陷包括线弧高度。


3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，还包括：
所述垂直相机，用于获取所述芯片的焊线与所述倾斜相机光轴的夹角；
所述检测模块，用于根据所述夹角确定所述焊线的形变比例，依据所述形变比例确定所述理想区间，根据所述理想区间检测所述焊线的3D缺陷。


4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述根据所述理想区间检测所述芯片的3D缺陷，包括：
若所述倾斜角度图中所述焊线的线弧高度处于所述理想区间，则所述焊线不存在3D缺陷...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宜龙，刘飞，黄水清，林涛，黄理声，刘秋强，
申请(专利权)人：深圳格兰达智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44