论文研究-基于定向数学形态学修复QFP芯片图像边缘提取 .pdf

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基于定向数学形态学修复QFP芯片图像边缘提取,张启申,毛磊,针对机器视觉在提取QFP芯片图像时产生的引脚图像断裂问题,研究了先通过数学形态学的膨胀运算进行区域划分,然后通过Hough变换进一�
中国科技论又在线 http://www.paper.edu.cn 由于对图像的扫描顺序是从左到右,从上到卜的顺序。从图3可以看出,当第个扫 描到的边缘像素点在图像的左侧时,芯片处于顺时针偏转状态,当第一个扫描到的边缘 点在图像的右侧时,芯片处于逆时针偏转状态。根据 第一个扫措到的边缘像素点与图像中心的相对位置, 即在图像中心的左边还是右边,采取不同的特征点选 取方案对直线进行检测 I 在 Hough变换中加入特征点后,减少了数据处坦 提高了算法的处理速度,而且可以大大减少图像 中其他直线对所需直线检测的十扰。 (3)线检耷 由于边缘像素点中还存在着其他的直线,导致在 图3芯片引脚边缘图像中的特点 最后的累加数组中,累加值最大的组员可能不是我们 Fig3 The feature point in the edge Of chip leads 想要检测的直线。如使用上面介纲的 Hough变换检测 QFP芯片边缘引脚图像时,对过点W的直线,有时会检测出如图4所示的两条直线中的某 一条直线。因此,我们需对检测出的直线作判断,如果不 是我们要的直线,就将其旋转90度。 对直线的判断可以通过两条直线到图像中心点O的 距离d和d来确定。由于在贴装时,芯片类型已知,因此 d 根据先验知识可以确定芯片引脚阵列区域两边直线到芯 片中心的距离D和D,取他们的中值D=(DD)2与d 和d比较即可确定直线 按照以上算法对QFP芯片边缘引脚图像处理后,得到 图4正确直线与误检直线 Ls、Lw、I和L四条直线 fig4 The correct and wrong line rs=xcosestysines (2) Lw: Iw=xcosOwtysinew (3) LN: IN= XcOSON+ysine (4) tE- XCOS HE+ySInHE (5) 根据这四条直线,将图像划分为如图3所示的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域: 区域I,y>(s- costs) sinOs 区域Ⅲ,y<(rx-xcos0Ny)sin0N 区域I,y<(rw- coso)/ sinew 区域Ⅳ,y>(r- XCODE)s 基于定向数学形态学芯片引脚断裂的修复 数学形态学的闭合运算将目标图像先膨胀再收缩,能够融合窄的缺∏和绌长的弯∏,去 掉小洞,填补轮廓上的缝隙。如果不确定运算方向,直接应用图1的QFP芯片分割图像, 在把引脚断裂处连接的同时,还会将相邻的引脚连接。因此,在不同的引脚区域,要按照引 脚的方向实施定向的数学形态学闭合运算。 通过 Matlab仿真,分别对图1中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域作数学形态学闭合运算 闭合运算结果如图5所示。从图中可以看出,引脚的断裂现象被完仝消除。最后再使用内部 点掎空边缘检测的算法对图5作边缘检测,得到图6完整的QFP芯片引脚边缘图像。 中国科技论又在线 http://www.paper.edu.cn ∥m 图5闭合运算结果 图6完整芯片引脚边缘图像 Fig. 5 The result of closc opcration Fig 6 Thc full imagc of chip lcads'cdge 结论 通过釆用定冋数学形态学修复QFP图像边缘,可以得到更加清晰、准确和规则的芯片 引脚边缘图像。虽然在算法计算量上略有増加,但却能得到更加稳定的图像信息。验算分析 结果衣明,提出的方法有效地解决了QFP图像处理的引脚图像断裂问题。 参考文献 [1]谷口庆治数字图像处理基础篇[M]北京:科学出版社,共立出版,2002 [2]胡跃明,黄恢乐,袁鹏,刘海明.IC芯片的高速高精度视觉检测定位算法及实现[平导体技术 2006,31(1):31-34 [3]屹图象处理与分析数学形念学方法及应用M]北京:科学出版社,2000 [4]赵雪松,陈涊珍,综合全局二值伈与边缘检测的图像分割方法[J,计算机辅助设计与图形学学 报,2001,13(2):118-121 [5]徐飞,施晓红 MATLAB应用图像处理[M]西安:西安电子科技大学出版社,2002:208-209 Zhang Qishen, Mao Lei, Jiang Li College of Mechanical Electrical Engineering, Hohai Univ,, Changzhou, China(213022) With respect to the problem of the pin -rupture issue in the extraction QFP chip image. Firstly, regional division of qfp image by the mathematical morphology expansion of computing is performed, the QFP image is divided into four regional, with their regional directions determinated by Hougl transform. Finally, the pin-rupture of QFp image is connected perfectly by the directional closure operation of mathematics morphology. The calculating result show that the presented method can eliminate pin-rupture problem in QFP image edge detection effectively image segmentation; mathematics morphology; arca division; Hough transform 作者简介: 张启申,男,1980年生,硕士研究生,主要硏究方向是图像采集及处理和运动控制 毛磊,男,1982年生,硕士,主要研究方向是图像处理算法; 姜利,男,1983年生,硕士研究生,主要研究方向是图像处理算法

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