SMD檢測系統(tǒng)硬件組成由工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡、工業(yè)光源、起偏震片、PC機(jī)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動等構(gòu)成。通過檢測精度、檢測速度、視野范圍、工作距離、工件尺寸來選取合適的工業(yè)相機(jī)和工業(yè)鏡頭。通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笮∵M(jìn)行圖像采集，本文采用漫反射條形組合光源。

為了提高字符與背景的對比度，降低輻照與輻射強(qiáng)度，采用起振片和偏振片。起振片可以將光源發(fā)出來的光變成偏振光，放置于光源位置處；偏振片安裝于工業(yè)相機(jī)鏡頭前，對偏振光進(jìn)行一定的遮蔽，偏振光經(jīng)過漫反射后將變成自然光，經(jīng)過鏡面發(fā)射后仍然是偏振光。打光方式采用正面明視場。根據(jù)測試分選機(jī)工位條件的限制，將光源布置在芯片的正上方，通過螺紋絲桿調(diào)節(jié)光源距SMD芯片的距離。

再來看看SMD檢測系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)

SMD字符在線實(shí)時(shí)檢測對檢測速度和檢測精度有較高的要求，包括字符定位、字符分割、字符匹配在實(shí)時(shí)性上都有較高的要求。在PC機(jī)上，通過多線程技術(shù)提高CPU的利用率，提高系統(tǒng)的處理速度。本文利用設(shè)計(jì)定位塊的方式來提高檢測字符區(qū)域的效率，通過基于灰度方式的水平垂直投影進(jìn)行字符的局部分割，利用基于圖像采集結(jié)果和分割結(jié)果進(jìn)行全局與局部模板匹配，以保證檢測的精度。

1.字符定位

字符定位通過設(shè)計(jì)金屬定位塊的方式，利用金屬材料在光源輻照下的輻射特性與SMD的差異性提高對比度來進(jìn)行快速定位。

2.字符分割

在進(jìn)行字符分割之前，要進(jìn)行SMD芯片的位姿矯正。SMD的歐式運(yùn)動是先旋轉(zhuǎn)、后平移的組合，所以可以用剛體運(yùn)動來表示位姿。利用二值化圖像的像素分布進(jìn)行分析，從而找出相鄰字符的分界點(diǎn)進(jìn)行分割。在利用垂直投影切分的方式進(jìn)行字符切割的結(jié)果。

3.字符缺陷識別

字符缺陷識別采用基于邊緣特征的模板匹配。模板匹配的基本思想是讓模板在目標(biāo)圖像中做平移運(yùn)動，將模板左上角和待檢測的圖像左上角重合，每移動一個(gè)像素，計(jì)算模板與待匹配圖像的相似度，遍歷結(jié)束之后，將符合閾值的位置認(rèn)定為較佳匹配位置?；诨叶鹊幕ハ嚓P(guān)模板匹配是通過用模板圖像遍歷待匹配圖像，每移動一個(gè)像素，計(jì)算對應(yīng)部分的互相關(guān)值，將互相關(guān)值的較大值作為較佳匹配位置?；诨叶鹊幕ハ嚓P(guān)模板匹配缺點(diǎn)是在光場不均勻情況下，不具有魯棒性。歸一化互相關(guān)系數(shù)法是一個(gè)亮度、對比度線性不變量，能夠明顯改善光照的線性變化帶來的影響。但是隨著圖像分辨率的提高，圖像匹配的時(shí)間會增加，匹配準(zhǔn)確度也存在差異，甚至?xí)l(fā)生匹配失效的情況，并且由于半導(dǎo)體芯片的位姿和完整性等存在差異，會引起光照的非線性變化，這會導(dǎo)致圖像的灰度差異大，進(jìn)而導(dǎo)致模板匹配結(jié)果不準(zhǔn)確。較于基于灰度的互相關(guān)模板匹配，基于邊緣的模板匹配不需要建立兩幅圖像之間點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，具有較好的魯棒性。模板由目標(biāo)圖像邊緣的一系列點(diǎn)組成。

基于機(jī)器視覺的SMD字符檢測技術(shù)在自動化識別領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。芯片表面的制造商、產(chǎn)品的規(guī)格型號參數(shù)等對于使用者來說十分重要。本文通過設(shè)計(jì)SMD專用定位塊的方式解決字符搜索定位，通過投影切分來進(jìn)行字符的分割，作為整體和局部字符匹配，提高字符檢測的準(zhǔn)確性，整體上在魯棒性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性上能夠滿足企業(yè)字符識別的要求。我們在機(jī)器視覺檢測方面有多年的經(jīng)驗(yàn)，如果您在SMD芯片字符缺陷檢測系統(tǒng)方面有需求，可以直接來問我們。