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水晶晶片自动分检技术的研究

作　者: 郭庆文
导　师: 王庆宝
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 进程通信图像旋转特征提取缺陷检测
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 17次
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内容摘要

进入二十一世纪以来,手机、电脑等电子产品成为人们生活中不可或缺的一部分,他们共同的特点是都有一个CPU, CPU的主频代表着设备的处理速度,外部晶体振荡器的频率则是CPU主频的基准源。晶振以其精度高、稳定度高以及价格低廉得到了广泛的使用,然而晶振中的晶片存在的缺角、划痕和污渍等缺陷,导致晶振的频率不稳定,严重影响其性能。因此,如何快速准确地分检出有缺陷和无缺陷晶片在晶振的生产中具有十分重要的意义。本文对基于数字图像处理技术分检水晶晶片做了深入的研究,结合水晶晶片的特点设计了基于数字图像处理技术的自动分检系统。本文首先介绍了图像采集系统的硬件搭建,包括光源与摄像机的选择、照明方案的设计；其次介绍图像采集系统的控制程序以及图像采集系统的控制程序与图像处理程序之间的协调工作方式；然后介绍了对晶片图像的图像预处理处理算法；最后针对需要检测的倒角晶片大缺角、倒角内微小缺角、裂纹、污渍的晶片缺陷,提出并实现了具体的检测算法。根据晶片图像的特点,设计缺陷检测的顺序为首先检测晶片边缘然后检测晶片内部。为检测晶片的矩形形状,提出了一种基于Hough变换的检测方法,发现了Hough变换的缺陷并给出了改进方法。在对晶片边缘进行检测时,针对被旋转图像中晶片边缘信息的特点,对图像旋转算法进行了改进,使得旋转时间从170ms减少到47ms。为精确检测晶片倒角内的微小缺角,在将晶片旋转水平时,提出了一种修正旋转算法,使得晶片长边旋转水平后,偏离水平线的一端距离水平线的距离在3个像素点以内。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 数字图像处理技术的特点和优点  7-9
  1.2 课题的研究背景  9
  1.3 本文主要工作  9-11
2 水晶晶片自动分检系统的设计与架构  11-20
  2.1 光源的选择和照明方案的设计  12-15
    2.1.1 光源的选择  12-13
    2.1.2 光照方案的设计  13-15
  2.2 摄像机的选择  15-17
  2.3 图像采集硬件系统设计  17-19
  2.4 本章小结  19-20
3 系统的软件设计  20-29
  3.1 系统使用的软件工具  20-21
  3.2 Windows消息响应机制  21
  3.3 系统图像采集控制软件的设计  21-22
  3.4 图像采集与图像处理的协调工作  22-26
    3.4.1 进程间的通信  23-24
    3.4.2 图像采集与图像处理的协调工作  24-26
  3.5 图像处理的整体流程  26-28
  3.6 本章小结  28-29
4 图像预处理和晶片矩形形状检测  29-51
  4.1 图像切割  29-30
  4.2 图像灰度拉伸  30-32
  4.3 阈值分割  32-33
  4.4 中值滤波  33-35
  4.5 边缘检测  35-38
    4.5.1 边缘检测的数学基础  35-36
    4.5.2 边缘检测算子  36-38
  4.6 Hough变换求角度和Hough变换检测晶片形状  38-42
    4.6.1 Hough变换  38-39
    4.6.2 Hough变换检测晶片形状  39-40
    4.6.3 Hough变换的缺陷及改进  40-42
  4.7 图像的旋转  42-50
    4.7.1 图像的旋转原理  42-43
    4.7.2 插值算法  43-44
    4.7.3 图像旋转的算法实现  44-46
    4.7.4 图像旋转的改进  46-47
    4.7.5 图像的修正旋转  47-50
  4.8 本章小结  50-51
5 晶片的缺陷检测  51-63
  5.1 晶片大缺角的检测  51-56
  5.2 晶片微小缺角的检测  56-58
  5.3 晶片裂纹和划痕的检测  58-60
  5.4 晶片污渍的检测  60-62
  5.5 本章小结  62-63
本文总结  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-67

水晶晶片自动分检技术的研究

内容摘要

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