一种用于球栅阵列引脚芯片的焊球定位及其参数识别方法

摘要

一种用于球栅阵列引脚芯片的焊球定位及其参数识别方法，涉及一种芯片的视觉识别方法。为了解决现有方法存在鲁棒性差，芯片焊球识别精度低的问题。对原芯片图像处理后得二值焊球图像并对每个二值化焊球连通域标记；对连通域标记后的每个二值化焊球在原始图像上对应邻域范围内灰度连通域提取并建立灰度信息列表；建立背景图像并局部分析；边界直线拟合求解芯片的偏转角度和中心位置；确定每行每列等效焊球的直线方程，等效焊球搜索得到每行等效焊球集合和每列等效焊球集合，求解出焊球相关尺寸；直线拟合后将所有相邻行拟合直线间距作为焊球标准行间距，将相邻列拟合直线间距作为焊球标准列间距。对于具有500个焊球引脚规模的芯片识别与定位时间小于200ms。

主权项

一种用于球栅阵列引脚芯片的焊球定位及其参数识别方法，其特征在于，所述方法的实现过程为：步骤一：对摄像头采集到的灰度BGA芯片图像，即为原始图像，进行动态阈值分割得到二值焊球图像，并对二值焊球图像进行形态学开运算和闭运算处理，处理后的二值焊球图像上得到的每个连通域记为一个二值化BGA焊球，然后对每个二值化BGA焊球进行连通域标记；步骤二：对步骤一得到的经过连通域标记后的每个二值化BGA焊球在原始图像上对应邻域范围内进行灰度连通域提取，获得完整灰度BGA焊球，并建立完整灰度BGA焊球信息列表；其中，建立完整灰度BGA焊球信息列表内容包括：每个完整灰度BGA焊球所包含的灰度像素，以及由灰度像素计算得到的每个完整灰度BGA焊球的中心点坐标、每个完整灰度BGA焊球对应最小外包圆直径、每个完整灰度BGA焊球的周长和圆度；其中，每个焊球包含的灰度像素像素坐标和灰度值；步骤三：用步骤二得到的完整灰度BGA焊球信息列表，建立一个像素灰度值均为0且大小与原始图像相同的背景图像；并在背景图像中，将对应原始图像中每个完整灰度BGA焊球中心点位置处的灰度值，变为对应二值化BGA焊球的标识序号，此时的背景图像即为BGA焊球标识图像，BGA焊球标识图像上的每个非0灰度值的像素称为一个等效BGA焊球，所有等效BGA焊球构成的阵列称为等效BGA阵列；原始图像中有M*N个完整灰度BGA焊球，对应背景图像中就有M*N个等效BGA焊球，等效BGA焊球实质为一个像素，完整灰度BGA焊球与等效BGA焊球一一对应；然后，在BGA焊球标识图像中，计算相邻2个等效BGA焊球的间距Δγ，将此间距作为等效BGA焊球间距典型值；步骤四：采用步骤三得到的BGA焊球标识图像和等效BGA焊球间距典型值Δγ，对等效BGA阵列进行局部分析，确定等效BGA阵列粗略偏转角度Δθ和等效BGA阵列典型行间距Δy及列间距Δx；步骤五：利用步骤三得到的BGA焊球标识图像以及步骤四得到等效BGA阵列粗略偏转角度Δθ和等效BGA阵列典型行间距Δy及列间距Δx，在BGA焊球标识图像上行走定位上边界等效BGA焊球集合、右边界等效BGA焊球集合、下边界等效BGA焊球集合和左边界等效BGA焊球集合；步骤六：利用步骤五得到的上边界等效BGA焊球集合、右边界等效BGA焊球集合、下边界等效BGA焊球集合和左边界等效BGA焊球集合，和步骤二得到的完整灰度BGA焊球信息列表进行边界直线拟合，精确求解BGA芯片的偏转角度和中心位置；步骤七：利用步骤六得到的边界焊球拟合直线和步骤四得到的等效BGA阵列典型行间距Δy及列间距Δx，确定等效BGA阵列的行列数、每行等效BGA焊球的直线方程和每列等效BGA焊球的直线方程，并对等效BGA焊球进行逐行搜索得到每行等效BGA焊球集合和每列等效BGA焊球集合，以及BGA焊球分布矩阵以及，同时求解出BGA焊球标准直径尺寸、标准周长尺寸以及标准圆度尺寸；步骤八：利用步骤七得到每行等效BGA焊球集合和每列等效BGA焊球集合，和步骤二得到的完整灰度BGA焊球信息列表进行每行等效BGA焊球直线拟合和每列等效BGA焊球直线拟合，将所有相邻行拟合直线间距作为BGA焊球标准行间距，将所有相邻列拟合直线间距作为BGA焊球标准列间距。