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基于序列图像的键合引线运动特性分析

作　者: 周洪军
导　师: 韩雷
学　校: 中南大学
专　业: 机械工程
关键词: 引线成形 键合头运动 曲率分布 引线轮廓 光流 折点
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要


本文利用高速摄像机获得引线自动键合机引线成形过程的录像视频,将视频分解为序列图像,进行键合头对引线形状轮廓影响以及引线运动的研究。对序列图像,采用了各种数字图像处理方法,提取了引线成形过程中键合头、引线运动的数据,分析了键合头反向运动对引线轮廓影响、键合头和引线折点的运动学关系以及引线本身运动速度分布规律等,得出了有意义的实验结果,对进一步认识引线成形过程有重要作用。本文主要工作包括：1.通过将高速摄像机获得的视频录像分解得到大量序列图像,对序列图像经过图像预处理后,利用相关函数法进行键合头的运动估计,对运动估计获得的键合头运动轨迹进行了分析。2.对分解的序列图像进行图像二值化分割、引线骨架提取、引线细化光滑,获取键合过程中引线轮廓数据,利用一种点到弦距离累积算法计算引线的离散曲率分布,通过寻找曲率极值点的方法得到引线的折点分布,为进一步分析键合头和引线运动关系提供基础。3.对获得的引线轮廓数据,采用数字图像处理工具箱计算引线的长度、平均曲率、方位角、方位角加速度等参数,总结了键合头反向运动对引线这些参数的影响规律；进一步分析了键合头和引线折点的运动学关系。4.利用光流法计算引线在键合过程中每一个物质点速度矢量分布,通过速度矢量分布图,进一步验证引线运动的相关规律。本文为研究引线成形提出了新思路,对进一步分析键合头和引线结构动态特性提供了有价值的参考。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 引线键合  7-10
    1.1.1 键合过程  7-9
    1.1.2 叠层封装键合  9-10
  1.2 引线键合中引线成形的研究现状  10-12
  1.3 计算机图像技术  12-13
    1.3.1 高速摄像技术  12
    1.3.2 数字图像处理分析技术  12-13
  1.4 论文课题来源、研究意义以及研究内容  13-15
    1.4.1 课题来源  13
    1.4.2 课题的研究目的意义  13-14
    1.4.3 论文的主要研究内容  14-15
第二章 键合头运动分析  15-37
  2.1 引言  15
  2.2 实验图像获取  15-19
  2.3 图像预处理  19-21
  2.4 键合头的运动估计  21-32
    2.4.1 相关函数法  21-23
    2.4.2 算法实现  23-29
    2.4.3 键合头运动初步分析  29-32
  2.5 键合头反向运动分析  32-36
    2.5.1 算法实现  32-34
    2.5.2 结果分析  34-36
  2.6 本章小结  36-37
第三章 基于估计曲率的引线折点识别定位  37-56
  3.1 引言  37
  3.2 图像处理流程  37-49
    3.2.1 图像分割  37-42
    3.2.2 引线骨架提取  42-47
    3.2.3 引线光滑  47-49
  3.3 引线折点识别  49-55
    3.3.1 点到弦距离累积估计曲率法  49-51
    3.3.2 算法实现  51-55
  3.4 本章小结  55-56
第四章 键合头运动对引线影响分析  56-81
  4.1 引言  56
  4.2 键合头反向运动对引线轮廓影响  56-62
    4.2.1 引线轮廓  56
    4.2.2 引线长度的近似算法  56-60
    4.2.3 实验分析  60-62
  4.3 键合头与引线折点的运动学关系  62-74
    4.3.1 引线折点时刻判别  62-70
    4.3.2 折点运动轨迹  70-71
    4.3.3 键合头和折点方位角分析  71-72
    4.3.4 键合头和折点速度分析  72-74
  4.4 键合头下降段分析  74-80
    4.4.1 圆拟合算法  75-77
    4.4.2 实验计算  77-80
  4.5 本章小结  80-81
第五章 基于光流法的引线运动速度场分析  81-91
  5.1 引言  81
  5.2 光流理论介绍  81-84
    5.2.1 光流约束方程  81-82
    5.2.2 HS经典的光流计算方法  82-84
  5.3 实验计算分析  84-90
    5.3.1 算法流程  84-85
    5.3.2 算法验证  85-87
    5.3.3 引线速度场分析  87-90
  5.4 本章小结  90-91
第六章 全文总结  91-93
参考文献  93-97
致谢  97-98
攻读硕士学位期间的研究成果  98

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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