【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及共晶焊接，特指一种芯片3d角度矫正方法及系统。
技术介绍
1、当今，随着半导体技术和微电子制造技术的日益发展，对于芯片贴片工艺的精度和可靠性要求越来越高。尤其在某些高精度、高性能的应用领域，如航空、航天、精密仪器等，芯片的贴片位置、角度等参数的准确性直接关系到最终产品的性能和可靠性。
2、共晶贴片技术，作为现代微电子封装的重要技术，其准确性和稳定性至关重要。传统的贴片方法在某些高精度场合已经难以满足要求，而新的贴片技术则需要考虑到芯片的多种参数，如位置、角度等。其中，芯片的角度矫正显得尤为关键。由于各种原因，如芯片的制造偏差、贴片机的机械误差等，导致芯片在贴片过程中产生角度偏差，从而影响芯片的性能和可靠性。
3、为了实现高精度的芯片贴片，研究人员尝试了各种方法。其中，光学检测技术因其高精度、非接触性等优势，逐渐被广泛应用于芯片贴片过程的角度矫正。但传统的光学检测方法往往基于固定模型，难以适应各种复杂的场景和需求。因此，寻找一种更为智能、灵活的角度矫正方法成为了研究的热点。
4、光流场技术，作为计算机视觉领域的一种核心技术，已被广泛应用于各种场景中，如视频分析、目标跟踪等。光流场技术能够准确地检测和描述图像中的运动信息，对于角度矫正等应用提供了新的可能性。但将其应用于芯片贴片机的角度矫正，需要考虑到芯片贴片过程的特殊性和复杂性，如光流场的稳定性、实时性、准确性等问题。
5、基于上述背景，开发一种基于光流场技术的芯片3d角度矫正方法及系统，能够充分利用光流场技术的优势
6、公开号为cn116429025a的专利技术申请提供了一种芯片倾斜检测方法、系统、计算机及可读存储介质，该方法通过预校准相机、计算理论芯片位置、检测实际灰度值、识别芯片区域、计算平均灰度值并输入倾斜角度算法来检测芯片的倾斜角度。在一定程度上能够缩短芯片检测的时间，对应提高对芯片倾斜角度的检测效率。但该方法依赖预校准、灰度阈值设置、倾斜角度算法表达式，可能在不同类型芯片上适应性有限，且系统复杂性较高。因此可能导致检测结果的准确性降低、误判或漏判、适应性不足以及实现和维护难度增加。
7、公开号为cn111220621a的专利技术专利提供了芯片倾斜表面检测方法，该方法通过标定芯片获取倾斜面与水平面图像强度比值和倾斜度之间的对应关系，然后使用表面检测系统获取待测芯片表面的图像强度，计算出待测芯片表面的倾斜度。但该方法的环境因素会影响标定结果准确性，并依赖光学性能、标定耗时、处理复杂表面结构的芯片时准确性降低以及处理不同材料和表面特性芯片时需要额外标定和调整。因此可能导致检测结果不准确、误判或漏检，影响生产效率和产品质量。
8、公开号为cn110017814a的专利技术申请提供了一种检测芯片倾斜的方法及系统，该方法采用激光位移传感器进行非接触式、高精度测量，通过测量芯片上表面至激光位移传感器的距离来判断芯片是否倾斜，从而提高检测精度，避免传统光电传感器对射检测方式的漏检测、误检测现象。但该方法的测量范围受限，且受环境因素影响和高速生产线检测效率受限。因此可能导致检测精度降低、检测效率受影响、误检或漏检现象增加，从而影响芯片生产流程的质量和效率。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种芯片3d角度矫正方法及系统，解决了现有技术无法对微小芯片的角度偏移进行精确检测的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的一种芯片3d角度矫正方法包括：
3、采集芯片贴片过程中的芯片图像序列。
4、基于经典tv-l1变分模型计算芯片图像序列的光流场，获得估计流场。
5、对估计流场进行中值滤波，获得协助流场。
6、基于估计流场和协助流场，构建互引导光流估计模型。
7、基于互引导光流估计模型，计算芯片的偏移角度。
8、根据芯片的偏差角度，对芯片进行角度矫正。
9、进一步地，基于估计流场和协助流场，构建互引导光流估计模型包括：
10、根据估计流场和协助流场之间的一致结构和不协调结构，构造相对结构表达式，相对结构表达式的具体公式为：
11、
12、其中，和分别表示相对结构表达式中的第一表达式和第二表达式，ψ和分别表示估计流场和协助流场，ψp和分别表示输入图像i中像素点p对应估计流场和协助流场中相应位置的光流，表示估计流场ψ在输入图像i中像素点p在x和y方向上的梯度和表示协助流场在输入图像i中像素点p在x和y方向上的梯度和其中υ∈{x,y}，ω表示光流域。
13、根据相对结构表达式，构造互引导约束项。
14、根据互引导约束项，构建互引导光流估计模型。
15、进一步地，根据相对结构表达式，构造互引导约束项的具体形式为：
16、
17、其中，表示互引导约束项，α1、α2、β3和β4分别表示第一平衡常数、第二平衡常数、第三平衡常数及第四平衡常数，和分别表示ψp和的初始光流，表示ψp与之差的l2范数的平方，表示与之差的l2范数的平方。
18、进一步地，基于经典tv-l1变分模型，根据互引导约束项，构建互引导光流估计模型为：
19、
20、其中，表示互引导光流估计模型的构建函数，ed(ψ)、es(ψ)、及分别表示匹配项、约束项、非局部约束项、耦合项以及互引导约束项，表示具有一般charbonnier函数的鲁棒罚函数，符号δ是常数，通常设置为0.001，t(p)和t(p+ψp)分别表示纹理图像中像素点p和p+ψp处的亮度，其中纹理图像是基于输入图像i的纹理获得的图像，p'表示以像素p为中心的指定邻域dp内与像素p相邻的相邻像素，(up,vp)表示像素点p的运动矢量，和分别表示像素点p在水平方向和垂直方向的梯度值，λ是平衡匹配项和约束项的权重，θ1和θ2分别表示第一标量权和第二标量权，ωp,p'表示像素p与像素p'属于同一曲面的概率，和分别表示像素p对应协助流场相应位置在水平方向和垂直方向的光流分量，up和vp分别表示像素p对应估计流场相应位置在水平方向和垂直方向的光流分量，和分别表示相邻像素p'对应协助流场相应位置在水平方向和垂直方向的光流分量。
21、进一步地，基于互引导光流估计模型，计算芯片的偏移角度包括：
22、基于互引导光流估计模型，获得芯片图像序列的精确光流场。
23、基于芯片图像序列的精确光流场，计算单视角芯片的偏移角度，偏移角度包括水平偏移角度和垂直偏移角度。
24、对多个单视角芯片的偏移角度进行加权计算，获得芯片的实际偏移角度。
25、进一步地，基于互引导光流估计模型，获得芯片图像序列的精确光流场之后还包括将精确光流场进行可视化，具体包括：
26、将精确光流场中的光流速度矢量的方向映射到hsv空间的h色调上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芯片3D角度矫正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，基于估计流场和协助流场，构建互引导光流估计模型包括：
3.根据权利要求2所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，根据相对结构表达式，构造互引导约束项的具体形式为：
4.根据权利要求3所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，基于经典TV-L1变分模型，根据互引导约束项，构建互引导光流估计模型为：
5.根据权利要求1-4任一所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，基于互引导光流估计模型，计算芯片的偏移角度包括：
6.根据权利要求5所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，基于互引导光流估计模型，获得芯片图像序列的精确光流场之后还包括将精确光流场进行可视化，具体包括：
7.根据权利要求6所述的芯片3D角度矫正方法，其特征在于，根据芯片的偏差角度，对芯片进行角度矫正包括：
8.一种芯片3D角度矫正系统，所述系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种芯片3d角度矫正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的芯片3d角度矫正方法，其特征在于，基于估计流场和协助流场，构建互引导光流估计模型包括：
3.根据权利要求2所述的芯片3d角度矫正方法，其特征在于，根据相对结构表达式，构造互引导约束项的具体形式为：
4.根据权利要求3所述的芯片3d角度矫正方法，其特征在于，基于经典tv-l1变分模型，根据互引导约束项，构建互引导光流估计模型为：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈致蓬，何健，王珲荣，肖鹏，潘果文，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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