一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法

摘要

本发明公开了一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法，所述的方法通过使用图像采集设备对晶粒图像拍照，并把晶粒图像传送到固晶机设备控制计算机中，由设备控制计算机中对该图像进行分析处理，判断出图像中多个区域的晶粒有无情况，并根据该有无情况，驱动工作台电机的运转，实现工作台的步进动作，最后完成对不规则区域内的晶粒的遍历。本方法可在电机速度和图像处理效率不变的情况下，提高晶粒的遍历效率，并有效避免了工作台无谓的空步进状况的出现；在整个晶粒区域遍历过程中，通过多个区域的判断，引导工作台的遍历跳转动作，防止工作台脱离晶粒区域，提高了单次晶粒区域遍历的完整性。

说明书

技术领域

本发明涉及固晶机晶粒遍历方法技术领域，特别是涉及一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法

背景技术

随着我国半导体照明产业的发展，国内半导体封装厂家和设备制造厂家迅速增加，在半导体封装设备中占据首道工序的固晶机更是快速发展，固晶机主要是把蓝膜上排列的晶粒通过机械手拾取并固定到支架上。因此，能够快速、准确、完整地把晶粒遍历一遍是固晶机的核心技术之一。

目前的晶粒遍历方法主要是单个晶粒依次遍历，即工作台步进一次，相机拍摄图像，图像处理算法只检查中间区域的一个晶粒的有无，并根据该晶粒的有无进行相关动作。该方法流程简单，但是由于单次步进只能检查一个晶粒，因而效率比较低。同时，由于是单个晶粒逐次遍历，无法预知遍历的路径是否存在晶粒，因此，单次遍历完所有区域内的晶粒的可能性降低，进而影响到整机的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法，旨在解决现有的遍历晶粒方法单次只能检测单个晶粒，效率低下，并且无法预知遍历路径是否合理的问题，以提高单个晶粒遍历过程的速度，以提高整个区域遍历的完整性。

本发明是这样实现的，一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法，包括以下步骤：

步骤一、通过图像采集设备采集晶粒承载工作台上的晶粒的图像输入设备控制计算机；

步骤二、所述设备控制计算机根据预先设置的晶粒模板信息对所述图像进行处理，按预设方法辨识所述图像中多个设定区域的晶粒分布情况和位置信息；

步骤三、所述设备控制计算机根据所述晶粒分布情况和位置信息，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量，并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的晶粒送到分检装置分检。

所述的按预设方法辨识所述晶粒图像中设定区域的晶粒分布和位置信息的步骤如下：

首先，识别所述设定区域内的中间晶粒，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的所述中间晶粒送到分检装置分检；

其次，识别所述中间晶粒的下方（上方）晶粒，并将识别到的下方（上方）晶粒的位置保存；

再次，识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒送到分检装置分检。

当识别不到所述设定区域内的中间晶粒时，采取以下步骤：

判断识别不到中间晶粒的次数是否达到预设值，当达到预设值时，转到最后一次记录的下方（上方）晶粒位置处，触发图像采集设备采集晶粒图像；当未达到预设值时，则转到所述的识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒的步骤。

识别不到所述中间晶粒的下方（上方）晶粒时，直接转到识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒的步骤。

当识别不到所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒时，控制所述晶粒承载工作台一次走两个晶粒位置，进行晶粒遍历。

所述的图像采集设备为CCD相机。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

通过图像采集设备采集一次图像后一次分析处理该图像中的多个区域，充分利用了图像采集设备单次采集所收集到的信息；通过预先获取到下一个步进方向晶粒的位置，直接驱动工作台完成步进，提高了晶粒遍历过程的效率；通过预先判断出下一个方向晶粒的有无，有效避免了工作台无谓的空步进状况的出现；在整个晶粒区域遍历过程中，通过多个区域的判断，引导工作台的遍历跳转动作，防止工作台脱离晶粒区域，提高了单次晶粒区域遍历的完整性。

附图说明

图1 为本发明实施例提供的遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测系统的结构图；

图2 所示为本发明实施例提供的遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法的流程图；

图3 所示为本发明实施例提供的晶粒遍历示意图；

图中：1、设备控制计算机，2、电机运动控制卡，3、X向和Y向运动电机，4、晶粒承载工作台，5、图像采集卡，6、CCD相机。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

本发明基于图像处理技术，通过图像采集设备拍照获取晶粒图像，判断出图像中多个区域的晶粒有无情况及位置，并根据该有无及位置情况，驱动晶粒承载工作台电机的运转，实现晶粒承载工作台的步进动作，最后完成对不规则区域内的晶粒的遍历。

本发明是这样实现的，一种遍历晶粒不规则区域的多区域图像检测方法，包括以下步骤：

步骤一、通过图像采集设备采集晶粒承载工作台上的晶粒的图像输入设备控制计算机；

步骤二、所述设备控制计算机根据预先设置的晶粒模板信息对所述图像进行处理，按预设方法辨识所述图像中设定区域的晶粒分布情况和位置信息；

步骤三、所述设备控制计算机根据所述晶粒分布情况和位置信息，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量，并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的晶粒送到分检装置分检。

所述的图像采集设备为CCD相机。

所述的设备控制计算机内置有图像采集卡，通过所述的图像采集卡将所述的CCD相机采集的晶粒承载工作台上晶粒视场图像传输所述的设备控制计算机内处理。

本发明实施例中，所述的按预设方法辨识所述晶粒图像中设定区域的晶粒分布和位置信息的步骤如下：

首先，通过所述的计算机的包含的相应的软件程序，识别所述多个设定区域内的中间晶粒，识别到时根据识别到所述的中间晶粒的位置偏差，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的所述中间晶粒送到分检装置分检；

其次，通过所述的计算机的包含的软件程序，识别所述中间晶粒的下方（上方）晶粒，并将识别到的下方（上方）晶粒的位置保存备用；

再次，通过所述的计算机的包含的软件程序，识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒，识别到时根据识别到所述下方（上方）晶粒的位置偏差，计算驱动所述晶粒承载工作台的电机的移动量并根据所述移动量驱动所述晶粒承载工作台将识别到的所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒送到分检装置分检。

本发明实施例中，当识别不到所述设定区域内的中间晶粒时，采取以下步骤：

判断识别不到所述的设定区域内的中间晶粒的次数是否达到预设值，当达到预设值时，转到最后一次记录的下方（上方）晶粒位置处，触发图像采集设备采集晶粒图像；当未达到预设值时，则转到所述的识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒的步骤。

本发明实施例中，当计算机识别不到所述中间晶粒的下方（上方）晶粒时，直接转到识别所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒的步骤。

本发明实施例中，当计算机识别不到所述下方（上方）晶粒的右侧（左侧）晶粒时，则控制所述晶粒承载工作台一次走两个晶粒位置，进行晶粒遍历。

本发明方法可编制成相应的处理控制程序（软件）运行于固晶机的设备控制计算机中1，通过图像采集卡5、运动控制卡2、X向与Y向电机3和相机6实现设备的运行来实现上述的发明目的，编制软件程序时，可根据上述的方法，编制三个功能程序：用于控制晶粒承载工作台4的走位的运动控制程序、用于在一定条件上控制触发CCD相机6拍摄晶粒图像，并经过预先的处理后存入设备控制计算机1内存中的图像采集程序，以及图像处理程序；运动控制程序与插在所述的计算机内的运动控制卡建立联系，并通过所述的控制卡收发命令，控制驱动所述的晶粒承载工作台步进前进的电机运动，进而实现晶粒承载工作台的移动；图像采集程序与插在所述的计算机内的图像采集卡建立联系，驱动CCD相机进行拍照，并负责把CCD相机采集到的图像进行预先处理和转化，使图像符合图像处理程序的要求，并把该图像保存到内存中，供图像处理程序使用。所述的图像处理程序运行在计算机内，通过用户先前设置的晶粒模板的信息，对CCD相机采集的晶粒图像进行分析处理，辨识出图像中规定区域的晶粒的有无和位置等信息，并把该信息发送给工作台运动控制程序，供其使用。

下面，结合三个功能程序及硬件设备，对本发明实现工作过程说明如下：

参见图1所示，

1.  使运动控制程序通过插在设备控制计算机1内的运动控制卡2，控制X向与Y向电机3转动，实现晶粒承载工作台4的走位；

2.  待晶粒承载工作台4停稳后，利用图像采集程序利用插入设备控制计算机1内的图像采集卡5控制触发CCD相机6，拍摄晶粒图像，并把晶粒的图像经过预先的处理存入设备控制计算机1内存中；

3.通过图像处理程序对晶粒图像进行分析和处理，计算出晶粒在几个预先设定的区域内的有无和具体位置情况，并把这些情况信息反馈给运动控制程序；

4.  运动控制程序根据这些信息反过来引导晶粒承载工作台4走步进，完成对晶粒的遍历工作。

本发明在不增加现有的晶粒分检机械和硬件装置，也基本不用对原有机械和硬件装置进行改造，主要是在运行中增加以下几个控制点：

1. 图像处理程序中增加右侧（或左侧）和下方（或上方）的晶粒有无和位置检测；2.运动控制程序把下方晶粒的有无和位置情况记录到缓存中以备将来使用；3.运动控制程序根据运行规则，当中间和右侧晶粒多次不存在时，调用下方晶粒位置，引导晶粒承载工作台走位，继续完成晶粒的遍历。

参见图3所示，  该图示出了本发明按中（间）、右（侧）和下（方）三个晶粒进行遍历的情况，见该图中的外带黑色框三个演示框所示。

利用本发明方法对晶粒进行遍历时，也可按照以下三种组合方式进行，1.图像检测中（间）、右（侧）、上（方）三个区域晶粒；2.图像检测中(间)、左(侧)、下(方)三个区域晶粒；3.图像检测中(间)、左(侧)、上(方)三个区域的晶粒。

本发明通过图像采集设备采集一次图像后一次分析处理该图像中的多个区域，充分利用了图像采集设备单次采集所收集到的信息；通过预先获取到下一个步进方向晶粒的位置，直接驱动工作台完成步进，提高了晶粒遍历过程的效率；通过预先判断出下一个方向晶粒的有无，有效避免了工作台无谓的空步进状况的出现；在整个晶粒区域遍历过程中，通过多个区域的判断，引导工作台的遍历跳转动作，防止工作台脱离晶粒区域，提高了单次晶粒区域遍历的完整性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。