[发明专利]一种焊头定位精度检测系统及其方法

权利要求书

1.一种焊头定位精度检测系统，包括焊头吸嘴(3)及控制焊头吸嘴(3)在拾片点(2)拾取晶片、传送晶片和在粘片点粘焊晶片的传动机构(8)，其特征在于：粘片点(2)下安装有反光镜(1)，上述焊头吸嘴(3)中心设有一中空通孔，中空通孔的上方设置有向反光镜(1)发光的光源(4)，及采集由反光镜(1)反射的光信号的图像采集器(6)，图像采集器(6)还连接一处理上述光信号的计算机处理系统(7)。

2.根据权利要求1所述的焊头定位精度检测系统，其特征在于：焊头吸嘴(3)上方设置一与其中空通孔同轴的镜筒(5)，图像采集器(6)位于镜筒(5)上方，镜筒(5)内设置有半透镜(9)，光源(4)位于半透镜(9)的一侧，且其发出的光线经半透镜(9)折射并经由中空通孔射向反光镜(1)，经反射后仍经由该中空通孔及镜筒(5)射向图像采集器(6)。

3.根据权利要求1所述的焊头定位精度检测系统，其特征在于：光源(4)通过半透镜(9)形成垂直光束，该图像采集器、镜筒、焊头粘片点和反光镜的几何中心处于同一光轴上。

4.根据权利要求1所述的焊头定位精度检测系统，其特征在于：图像采集器(6)由将光信号转换成图像信号的CCD摄像机构成，该计算机处理系统(7)由图像处理单元(10)、图像采集器(6)及控制单元(11)组成。

5.一种焊头定位精度检测方法，其特征在于使用权利要求1所述的焊头定位精度检测系统，其包括以下步骤：

1)设于焊头吸嘴(3)上方的光源(4)发出光线，光线经由位于粘片点(2)下的反光镜(1)反射，射向设于焊头吸嘴(3)上的图像采集器(6)。当依程序焊头吸嘴(3)应当到达粘片点时，控制单元(11)发出触发脉冲，图像采集器(6)采集得到吸嘴内孔的轮廓图像；

2)图像采集器(6)采集光信号，并将其转换为图像信号；

3)将图像信号传送至计算机处理系统(7)进行图像处理，将图像中的像素单位转化为测量单位，并得到图像的几何中心坐标信息，从而实现对焊头吸嘴(3)定位精度的检测。

6.根据权利要求5所述的焊头定位精度检测方法，其特征在于：在步骤2)和3)中，该图像采集器(6)为CCD摄像机，该计算机处理系统(7)包括图像处理单元(10)及控制单元(11)，该控制单元(11)对图像采集器(6)及图像处理单元(10)发出触发脉冲后，图像处理单元(10)对图像信号进行处理，将其像素单位转化为测量单位，得到图像的几何中心坐标信息。

7.根据权利要求6所述的焊头定位精度检测方法，其特征在于：焊头吸嘴(3)每两次到达粘片点(2)时，该控制单元(11)对图像采集器(6)及图像处理单元(10)发送一次触发脉冲，完成图像的采集及处理过程。

8.根据权利要求5所述的焊头定位精度检测方法，其特征在于：在步骤(3)中，对图像的处理时，采用游标卡尺标定方式对所采集到的图像进行标定，调整游标卡尺的两尺钳开口的距离，采集两尺钳开口的图像，通过两尺钳开口的距离尺寸与相应两尺钳开口图像的像素，得到测量图像的尺寸与像素之间的比例关系。

9.根据权利要求5至8任一项所述的焊头定位精度检测方法，其特征在于：该计算机处理系统(7)对图像进行处理时还包括以下步骤：

a.图像增强：

采用直方图指数化处理，对图像灰度进行特定计算及转换；

b.图像阈值分割，进行二值化处理：

对此图像再进行一次二值化，将灰度图像转化成黑白图像，二值化处理后目标物体取白色，背景取黑色；

c.图像数学形态化：

本系统采用形态学的基本运算对二值化后的图像进行区域填充，以使图像中不连续部分封闭；

本系统采用形态学的闭运算对图像进行进一步处理，使图像在阈值化后所得到边界平滑，闭运算采用3×3结构元素进行逻辑运算；

闭运算后图像进一步平滑，再对图像进行凸壳函数运算；

d.粒子分析，求中心坐标：

将目标物所需要的检测几何信息通过电子表格列出；

e.焊头检测系统界面和误差分析：

系统每采集一次图像，均对图像进行一次上述图像处理，并把粒子分析后的结果显示并保存。