一种半导体锡球的3D检测系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种半导体锡球的3D检测系统和方法，结构光控制模块根据编程控制输出与3D相机同步的不同编码和不同光谱的高速频闪结构光；3D相机标定模块根据预设程序标定3D相机和结构光的内外参数；多频光栅编码解码模块根据编码生成多张多频光栅图案并通过结构光控制模块投影到半导体锡球上，对3D相机获取的图像进行解码，得到3D点云数据；3D点云处理模块利用预先训练的3D点云模型对3D点云数据进行滤波、去噪、分割和拟合处理；软件处理模块实现上述之间的数据交互，发送控制数据并接收反馈数据。本发明专利技术可以广泛应用于3C和半导体等多种工业产品的测量，可以实现高速测量，从而提高测量效率。高测量效率。高测量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体锡球的3D检测系统和方法


[0001]本专利技术涉及3D视觉检测技术，特别是涉及一种半导体锡球的3D检测系统和方法。

技术介绍

[0002]随着科技发展，对各种工件和零件的测量精度和效率要求越来越高，尤其在半导体制造业中对检测的要求也是越来越苛刻。影像测量将影像测量技术、光学技术、控制技术与软件技术完美结合，实现产品的无接触精准测量，由于其非接触特性，是许多表面要求高的产品检测的首选。全自动影像测量具有高度智能化与自动化特点，让整个测量过程变得简单而轻松。通过简单的编程，自动影像测量可以轻松学会操作员的所有实操过程，具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位，频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来，成倍地提高工件批测效率，满足工业抽检与大批量检测的需要。
[0003]公开号为CN208921053U的中国技术专利公开了.一种用于具有焊点锡球的电路板的检测设备，包括安装台、检测单元和动力单元，所述动力单元用于驱动所述检测单元相对所述焊点锡球在平面内运动，所述检测单元包括3D相机，所述安装台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体锡球的3D检测系统，其特征在于，包括结构光控制模块，根据编程控制输出与3D相机同步的不同编码和不同光谱的高速频闪结构光；3D相机标定模块，根据预设程序标定3D相机和结构光的内外参数；多频光栅编码解码模块，根据编码生成多张多频光栅图案并通过结构光控制模块投影到半导体锡球上，对3D相机获取的图像进行解码，得到3D点云数据；3D点云处理模块，利用预先训练的3D点云模型对3D点云数据进行滤波、去噪、分割和拟合处理；软件处理模块，实现所述结构光控制模块、3D相机标定模块、多频光栅编码解码模块、3D点云处理模块之间的数据交互，向所述结构光控制模块、3D相机标定模块、多频光栅编码解码模块、3D点云处理模块发送控制数据并接收反馈数据。2.根据权利要求1所述的一种半导体锡球的3D检测系统，其特征在于，所述软件处理模块实现所述结构光控制模块、3D相机标定模块、多频光栅编码解码模块、3D点云处理模块之间的数据交互具体指的是所述软件处理模块基于软件UI设计、参数设计和CNC编程操作模块设计实现所述结构光控制模块、3D相机标定模块、多频光栅编码解码模块、3D点云处理模块之间的数据交互。3.根据权利要求1所述的一种半导体锡球的3D检测系统，其特征在于，所述结构光控制模块和多频光栅编码解码模块中的编码为格雷码；分辨率M*N的n
‑
bit格雷码编码图像的生成公式为其中表示不大于2
i
·
Y
′
/N+0.5的最大整数，X
′
Y
′
指在投影图像中的像素坐标，i表示格雷码编码中最低有效位到最高有效位的顺序；对格雷码编码图像进行取反操作，图像生成公式为g
2i
(X
′
,Y
′
)和g
2i+1
(X
′
,Y
′
)按照i的取值顺序投向半导体锡球。4.根据权利要求1所述的一种半导体锡球的3D检测系统，其特征在于，还包括云端处理模块，与所述软件处理模块连接。5.根据权利要求1所述的一种半导体锡球的3D检测系统，其特征在于，根据预设程序标定3D相机和结构光的内外参数具体指的是标定3D相机和结构光的内外参数分为两部分，第一部分是3D相机自身的标定，主要标定3D相机的内参数；第二部分是对数字光投影仪的标定，主要标定数字光投影仪的外参数，即求出线结构光光束平面的位置参数，求出数字光投影仪的投影平面在3D相机坐标系的位置关系，最后利用三角测量原理实现图像坐标和空间坐标的转换；3D相机包括两个镜头，分别为两个镜头建立坐标系，P是三维空间中的一点，点p1(X1,Y1)、p2(X2,Y2)分别是P在两个镜头成像平面上的成像点，f是两个镜头的焦距，θ是相机光轴和数字光投影仪投影光束的夹角，d1、d2分别是光源到两个镜头光学中心的距离，设...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢罗宗，呼江勇，郝健，
申请(专利权)人：七海测量技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：