芯片贴装几何参数高精度测量方法

来源：电子测量技术杂志2025年第11期北京时间：

作者：黄佳伟，谷玉海，张英

单位：北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室 北京 100192

摘要：针对芯片贴装过程中的偏移检测、质心定位和尺寸测量精度问题，提出了一种基于机器视觉的高精度测量方法。该方法对CMOS相机获取的贴片元件图像进行灰度化、混合滤波及阈值分割等预处理，结合改进的Canny算子与Franklin矩亚像素算法，实现图像中亚像素级边缘的精确定位；然后根据元件图像的偏移角度，采用两种策略进行边缘分割，以满足不同测量场景的需求；最后通过结合最小二乘法和RANSAC算法，实现对轮廓直线的拟合，获取精确的轮廓直线和交点坐标。实验结果表明，该方法角度检测误差小于0.05°，质心定位误差小于0.6像素，尺寸测量误差小于±0.008 mm，相对误差小于±0.1%，平均处理时间为2.039 s比Canny-Zernike矩算法缩短约21%。该方法具备自动化程度高、测量速度快并达到微米级测量精度，适用于工业实时检测芯片贴装过程。

关键词：贴片元件;机器视觉;尺寸测量;Franklin矩;亚像素

基金资助：机电测控系统北京市重点实验室开放课题(KF20202223204)项目资助