TR芯片定位方法及检测方法与流程

本发明属于电子元器件检测领域，尤其涉及tr芯片定位方法及检测方法。

背景技术：

随着电子制造业的发展，表面贴片技术的发展越来越快，其中贴片元器件的定位精度和速度是影响贴片机性能的重要指标。基于计算机的电子元器件定位方法有着高速、高精度和智能化的特点，不仅增加了生产的柔性和自动化程度，而且大大提高了生产的智能性和通用性，因而高性能贴片机都采用计算机视觉检测技术来提高贴片机的贴片效率。传统的贴片机中电子元器件的计算机视觉定位方法包括模板匹配法和质心法等，其中模板匹配法的定位精度较高，但是算法复杂，图像匹配的速度较慢，而后者虽然定位速度快，但定位精度不高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的计算机视觉定位方法匹配速度慢，精度差的问题，本发明提供一种匹配精度高，匹配速度快的tr芯片定位方法及检测方法。

本发明提供了一种tr芯片定位方法，包括下述步骤：

a1.采用工业相机拍摄tr芯片图像，获取所述tr芯片的灰度图像；

a2.对所述灰度图像进行二值化处理，获取二值化图像；

a3.提取所述二值化图像中所述tr芯片的轮廓点集；

a4.根据所述轮廓点集计算所述tr芯片的中心位置坐标。

优选的，在所述步骤a2中采用最大类间方差法对所述灰度图像进行处理获取所述二值化图像。

优选的，在所述步骤a3中采用8邻域轮廓提取方法提取所述二值化图像中所述tr芯片的所述轮廓点集。

优选的，在所述步骤a4中根据所述轮廓点集计算所述tr芯片的中心位置坐标的过程为：

a41.对所述轮廓点集中的轮廓点进行筛选，获取所述tr芯片的引脚轮廓点；

a42.将所有所述引脚轮廓点压入第一容器中；

a43.获取所述第一容器中点集的整体外接矩形，计算所述整体外接矩形的长度、宽度、四个顶点坐标和中心位置坐标。

本发明还提供了一种tr芯片的检测方法，包括下述步骤：

b1.采用工业相机拍摄tr芯片图像，获取所述tr芯片的灰度图像；

b2.对所述灰度图像进行二值化处理，获取二值化图像；

b3.提取所述二值化图像中所述tr芯片的所有子引脚轮廓点集；

b4.对所有的所述子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组；

b5.将分组后的所述子引脚轮廓进行合并归类逐个获取每个母引脚轮廓点集；

b6.根据每组的所述母引脚轮廓点集获取每组母引脚的平均长度和平均宽度。

优选的，所述tr芯片的每个母引脚均包括引脚足部和引脚根部，所述引脚足部和引脚根部均为子引脚。

优选的，在所述步骤b3中提取所述二值化图像中所述tr芯片的所有子引脚轮廓点集的过程为：

b31.采用8邻域轮廓提取方法提取所述二值化图像中所述tr芯片的轮廓点集；

b32.对所述轮廓点集进行筛选，获取所述tr芯片的所有所述子引脚轮廓点集。

优选的，在所述步骤b4中对所有的所述子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组的过程为：

b41.将所有的子引脚轮廓点集压入第二容器中；

b42.计算所述第二容器中所有点集的整体外接矩形的四个顶点的坐标；

b43.分别计算每个所述子引脚轮廓点集的子外接矩形的四个顶点的坐标，以及中心位置坐标；

b44.根据所述整体外接矩形的四个顶点的坐标，以及每个所述子引脚轮廓点集的中心位置坐标，对所述子引脚轮廓点集进行分组，以获取芯片两侧的两组子引脚集合。

优选的，在所述步骤b5中获取每个母引脚轮廓点集的过程为；

b51.根据预设的排序规则依据所述子引脚轮廓点集的中心位置坐标分别将每组子引脚集合中的所有所述子引脚轮廓点集进行排序；

b52.对经排序后的所述子引脚轮廓点集进行配对合并，以获取相应的所述母引脚轮廓点集。

优选的，在步骤b6中获取一组母引脚的平均长度和平均宽度的过程为：

b61.获取芯片一侧的所有所述母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度和宽度；

b62.根据芯片一侧的所有所述母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度和宽度，计算母引脚的平均长度和平均宽度。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明的有益效果在于，tr芯片定位方法采用了工业相机拍摄tr芯片图像，对图像进行灰度二值化处理，以提取tr芯片的轮廓点集，根据该轮廓点集计算tr芯片的中心位置坐标，具有运算速度快，精度高的优点；tr芯片的检测方法中通过对子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组以分别获取芯片两侧的引脚子集，从而分别计算tr芯片两侧的引脚的长度和宽度，以实现检测芯片的目的，用时短且检测的精度高。

附图说明

图1为本发明所述的tr芯片定位方法的一种实施例的方法流程图；

图2为本发明所述的tr芯片的检测方法的一种实施例的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，一种tr芯片定位方法，包括下述步骤：

a1.采用工业相机拍摄tr芯片图像，获取所述tr芯片的灰度图像；

a2.对所述灰度图像进行二值化处理，获取二值化图像；

a3.提取所述二值化图像中所述tr芯片的轮廓点集；

a4.根据所述轮廓点集计算所述tr芯片的中心位置坐标。

在本实施例中，tr芯片的灰度图像可以更显著的区分出芯片的金属引脚部分和深色本体部分，提高芯片检测的处理速度。tr芯片定位方法采用了工业相机拍摄tr芯片图像，对图像进行灰度二值化处理，以提取tr芯片的轮廓点集，根据该轮廓点集计算tr芯片的中心位置坐标，具有运算速度快，精度高的优点。

在优选的实施例中，在步骤a2中采用最大类间方差法对灰度图像进行处理获取二值化图像。

在本实施例中，tr芯片各部分对光的反射效果不同，在芯片的灰度图像中每个像素点的灰度值不同。相同部分区域像素的灰度值相近，不同区域像素灰度值相差较大。芯片本体部分和图像中的背景部分的点较暗，芯片金属引脚部分的点较亮。采用最大类间方差法将较亮和较暗的两部分区分开，得到芯片灰度图像的二值化图像。

在优选的实施例中，在步骤a3中采用8邻域轮廓提取方法提取二值化图像中tr芯片的轮廓点集。

轮廓边缘点集提取采用的是8邻域轮廓提取方法，在本实施例中，以d为待判定的像素点为例，对8邻域轮廓提取方法进行说明：d点的8邻域的位置分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7和d8；若d1～d8中有一个点为背景像素点时，则该点d为边界像素点，用8邻域轮廓提取方法遍历二值化图像得到的轮廓边界点集即为二值化图像的边界点集。

在优选的实施例中，在步骤a4中根据轮廓点集计算tr芯片的中心位置坐标的过程为：

a41.对轮廓点集中的轮廓点进行筛选，获取tr芯片的引脚轮廓点；

a42.将所有引脚轮廓点压入第一容器中；

a43.获取第一容器中点集的整体外接矩形，计算整体外接矩形的长度、宽度、四个顶点坐标和中心位置坐标。

在本实施例中，通过对轮廓点集中的轮廓点进行筛选，可去掉干扰点，得到芯片引脚部分轮廓，可减少运算量。将所有查找到的轮廓点集依次存入到向量中，将轮廓周长，也就是将轮廓点集中点的数目小于预先设定的阈值(如：15)的轮廓删掉，从而滤除干扰获获取tr芯片的引脚轮廓点。

如图2所示，本发明还提供了一种tr芯片的检测方法，包括下述步骤：

b1.采用工业相机拍摄tr芯片图像，获取所述tr芯片的灰度图像；

b2.对所述灰度图像进行二值化处理，获取二值化图像；

b3.提取所述二值化图像中所述tr芯片的所有子引脚轮廓点集；

b4.对所有的所述子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组；

b5.将分组后的所述子引脚轮廓进行合并归类逐个获取每个母引脚轮廓点集；

b6.根据每组的所述母引脚轮廓点集获取每组母引脚的平均长度和平均宽度。

在本实施例中，tr芯片的检测方法中通过对子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组以分别获取芯片两侧的引脚子集，从而分别计算tr芯片两侧的引脚的长度和宽度，以实现检测芯片的目的，用时短且检测的精度高。

在优选的实施例中，tr芯片的每个母引脚均包括引脚足部和引脚根部，引脚足部和引脚根部均为子引脚。

在本实施例中，将由足部和根部组成的芯片引脚称为母引脚，将单个的引脚足部和引脚根称为子引脚。

在优选的实施例中，在步骤b3中提取二值化图像中tr芯片的所有子引脚轮廓点集的过程为：

b31.采用8邻域轮廓提取方法提取二值化图像中tr芯片的轮廓点集；

b32.对轮廓点集进行筛选，获取tr芯片的所有子引脚轮廓点集。

在本实施例中，通过对轮廓点集中的轮廓点进行筛选，可去掉干扰点，得到芯片引脚部分轮廓，可减少运算量。

在优选的实施例中，在步骤b4中对所有的子引脚轮廓点集进行芯片两侧分组的过程为：

b41.将所有的子引脚轮廓点集压入第二容器中；

b42.计算第二容器中所有点集的整体外接矩形的四个顶点的坐标；

b43.分别计算每个子引脚轮廓点集的子外接矩形的四个顶点的坐标，以及中心位置坐标；

b44.根据整体外接矩形的四个顶点的坐标，以及每个子引脚轮廓点集的中心位置坐标，对子引脚轮廓点集进行分组，以获取芯片两侧的两组子引脚集合。

在本实施例中，将筛选后得到的子引脚轮廓点集压入到第二容器中，计算该容器中所有点集的整体外接矩形；

判断整体外接矩形4个顶点位置，左上角顶点v1(x1,y1)，右上角顶点v2(x2,y2)，右下角顶点v3(x3,y3)，左下角顶点v4(x4,y4)；

根据左上角顶点和右上角顶点计算直线l1，根据右下角顶点和左下角顶点计算直线l2；

l1:a1x+b1y+c1＝0(1)，

其中，a1＝y2-y1,b1＝x1-x2,c1＝x2y1-x1y2；

l2:a2x+b2y+c2＝0(2)，

其中，a2＝y4-y3,b2＝x3-x4,c3＝x4y3-x3y4；

计算每个子引脚轮廓点集的子外接矩形，各子外接矩形中心即为对应轮廓的中心位置坐标；

计算各子外接矩形中心位置坐标与直线l1、l2两条直线的距离d1、d2：

将各子引脚轮廓点集根据计算出来的距离进行分类，若d1>d2则轮廓为上侧子引脚轮廓点集组，若d2>d1则轮廓为下侧子引脚轮廓点集组。

在优选的实施例中，在步骤b5中获取每个母引脚轮廓点集的过程为；

b51.根据预设的排序规则依据子引脚轮廓点集的中心位置坐标分别将每组子引脚集合中的所有子引脚轮廓点集进行排序；

b52.对经排序后的子引脚轮廓点集进行配对合并，以获取相应的母引脚轮廓点集。

其中，预设的排序规则可以是按子引脚轮廓点集中心位置坐标的纵坐标的数值的大小，从小到大的顺序排序。

由于母引脚包括引脚足部和根部，在本实施例中将足部的引脚轮廓点集与相应的根部的引脚轮廓点集合并，从而获取母引脚轮廓点集。

以计算上侧各子引脚轮廓点集的外接矩形参数为例进行入如下说明：

1)将上侧子引脚轮廓点集按中心位置坐标的纵坐标数值升序排序，并存于向量容器中；

2)根据排序后的第一个子引脚轮廓点集的子外接矩形的四个顶点的位置，左上角顶点u1(a1,b1)，右上角顶点u2(a2,b2)，右下角顶点u3(a3,b3)，左下角顶点u4(a4,b4)；

3)根据左上角顶点和左下角顶点确定直线l3，根据右上角顶点和右下角顶点计算直线l3；

l3:a3a+b3b+c3＝0(3)，

其中a3＝b3-b1,b3＝a1-a3,c3＝a3b1-a1b3，

l4:a4a+b4b+c4＝0(4)，

其中a4＝b4-b2,b4＝a2-a4,c4＝a4b2-a2b4，

4)计算其他子引脚轮廓点集的子外接矩形中心位置坐标与直线l3和l4的距离d3和d4；

其中，

5)若d3·d4<0，则该轮廓与第一个子引脚轮廓点集为一对，选出的子引脚轮廓点集为引脚的根部，以合成相应的母引脚轮廓点集。

6)将已完成归类的子引脚轮廓点集从向量容器中剔除，重复步骤1)～步骤5)，直至所有子引脚轮廓点集按足部根部归类合并完毕。

同理根据上述步骤1)～步骤6)可将下侧的所有子引脚轮廓点集按足部根部归类合并，以合成相应的母引脚轮廓点集。

在优选的实施例中，在步骤b6中获取一组母引脚的平均长度和平均宽度的过程为：

b61.获取芯片一侧的所有母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度和宽度；

b62.根据芯片一侧的所有母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度和宽度，计算母引脚的平均长度和平均宽度。

在本实施例中，计算上侧各母引脚轮廓点集的母外接矩形的宽度的平均值，作为tr芯片的上侧引脚宽度，计算上侧各母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度的平均值，作为tr芯片的上侧引脚长度；计算下侧各母引脚轮廓点集的母外接矩形的宽度的平均值，作为tr芯片的下侧引脚宽度，计算下侧各母引脚轮廓点集的母外接矩形的长度的平均值，作为tr芯片的下侧引脚长度。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。