集成電路（IC）芯片引腳的共面性檢測是確保其貼裝質(zhì)量的關(guān)鍵。基于單幅圖像提出一種IC引腳共面性檢測方法。首先,基于單目視覺系統(tǒng)建立相機(jī)、光源和被測表面的關(guān)系模型;其次,給出發(fā)光二極管（LED）環(huán)形結(jié)構(gòu)光源的光強(qiáng)標(biāo)定方法,并通過實(shí)驗(yàn)確定被測IC引腳材質(zhì)的相關(guān)參數(shù);然后,基于建立的光強(qiáng)與圖像灰度的關(guān)系模型給出高度信息的求解方法;最后,基于高度信息還原IC引腳及其焊點(diǎn)的表面三維形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文方法檢測IC芯片引腳及其焊點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果相比,其高度測量誤差小于±0.08 mm,相對誤差為-2.6%,驗(yàn)證了本文方法的有效性。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

單目視覺系統(tǒng)流程

在光學(xué)成像系統(tǒng)中,圖像中的每一個像素點(diǎn)均為圖像傳感器上一個微小的感光元,像素點(diǎn)的灰度值能反映進(jìn)入相機(jī)光線的強(qiáng)度。為進(jìn)一步分析,建立如圖3所示的單目視覺系統(tǒng)模型。圖3 單目視覺系統(tǒng)模型。

圖2 單目視覺系統(tǒng)示意圖在圖3(a)的單目視覺系統(tǒng)中,環(huán)形結(jié)構(gòu)光源紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光點(diǎn)Sr、Sg、Sb的光線照射在待測物體表面區(qū)域σW,假設(shè)光強(qiáng)分別表示為Ir、Ig、Ib。 其經(jīng)物體表面反射后,一部分光線進(jìn)入相機(jī),成像于像素點(diǎn)MH,對應(yīng)的紅、綠、藍(lán)灰度值分別為Gr、Gg、Gb。在光線的傳輸過程中,受到待測物體表面傾角和材料屬性的影響,其光強(qiáng)通常會發(fā)生相應(yīng)變化。物體表面經(jīng)過光源照射,將產(chǎn)生兩種反射光,一種是散射光,另一種是鏡面反射光。因此,為簡化數(shù)學(xué)模型,只考慮物體材料對散射光的影響,將物體材料對紅、綠、藍(lán)光的影響系數(shù)分別設(shè)為fr、fg、fb。另外,如圖3(b)所示,光線經(jīng)過表面傾角為θ的W點(diǎn)反射后,根據(jù)光的反射原理,紅、綠、藍(lán)光的理論反射光線與他們的入射光線關(guān)于法線KW對稱,但實(shí)際上,他們的反射光線會聚在一起沿光路WMH進(jìn)入相機(jī),故可將理論反射光線與實(shí)際反射光線夾角分別設(shè)為γr、γg、γb。則光強(qiáng)與圖像灰度值的對應(yīng)關(guān)系可表示為

【參考文獻(xiàn)】：
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