机器视觉对准系统的研究及相关技术的开发

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1、华中科技大学硕士学位论文机器视觉对准系统的研究及相关技术的开发姓名：汪宏昇申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：史铁林20040428华中科技大学硕士学位论文摘要微电子封装生产设备例如高精度贴片机结构复杂其中视觉自动对准系统是关键的部件之一目前的视觉自动对准伺服系统一般由专用的硬件和软件组成但是专用的硬件大都非常昂贵它们的软件也难以编写为此需要开发出一种由通用硬件和通用软件组成的系统结构这样就能缩短系统构建时间降低系统价格软件的开发也将大为简化本文介绍了高精度机器视觉自动对准系统的结构与设计进行了相关的计算机控制软件系统模块设计与

2、开发提出的模式匹配算法及相关的图像处理算法视觉对准系统所涉及的光学部件设计和图像处理算法本身就是高度专业化的产品本论文分析了高精度自动贴片机中视觉对准系统的原理和结构从芯片和基底键合时的图像垂直对准和平行度对准两方面进行了光学对准系统的光路设计确保键合获得亚微米级的对准精度其中图像垂直对准涉及到贴片前图像垂直对准和贴片后的图像垂直对准反馈校正两部分图像处理技术是视觉对准的关键技术之一图像预处理方法直接影响图像定位的精度本文研究了图像定位所需要的各种相关的图像预处理算法对ROI技术阈值分割边缘提取等图像检测技术进行了深入探讨为了实现自动视觉

3、定位深入研究了小波变换理论图像特征提取和神经网络模式训练方法提出了一种基于图像小波特征的精确模式定位算法此算法提取图像小波特征采用径向基RBF网络进行神经网络学习训练得到RBF分类器对图像进行邻域搜索从而实现模式定位从理论上该算法正确率趋于稳定实验结果表明该算法对图像目标的旋转平移尺度变化不敏感定位坐标和旋转角度可以达到亚象素级别开发了一套图像处理软件系统将上述各种图像处理算法集成于此系统中关键词机器视觉自动对准小波变换RBF图像处理模式识别-I-华中科技大学硕士学位论文AbstractThestructureofmicroelectro

4、nicsindustryequipment(suchasautomaticchipmounter)iscomplex.Thevisionautomaticalignmentsystemisoneofthekeypartsofthiskindofequipment.Atpresent,themachinevisionalignmentsystemisgenerallyconsistedofspecialhardwareandsoftware,howeverthehardwareisexpensiveandthesoftwareishardt

5、oprogram.Itisnecessarytodevelopasystemwithcommonhardwareandsoftwarethatwillshortenthetimeofsystemstructuredesign,reducethecostandeasilyprogramthesoftware.Thisdissertationcarriesoutsystematicstudiesonthestructuredesignofmachinevisionalignmentsystemwithhighprecisionforautom

6、aticchipmounter,thedevelopmentofrelatedsoftwaresystemmodulesforcomputercontrol,andimageprocessingandpatternmatchingalgorithms.Thevisionalignmentsystem,whichisaspecialproduct,includesopticstructuredesignandimageprocessingalgorithms.Inthisdissertation,theprincipleandstructu

7、reoftheautomaticchipmounterwithhighprecisionareanalyzed,thehardwarestructureoftheopticalignment,whichincludestheverticalandhorizontaldirectionalignmentofbondingbetweenachipandasubstrate,isdesignedtoachievesub-pixelaccuracy.Andverticaldirectionalignmentincludestwoaspects:i

8、magealignmentbeforebondingandtheimagerefinementafterbonding.Imageprocessingtechnologyisoneofthem