CN104574367A - 一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法。在集成芯片管脚图像中，选择图像中包含集成芯片以及芯片管脚的最小矩形区域作为ROI图像区域；进行二值化，使用拟合法获得集成芯片纵向对称轴两侧的内外边界拟合直线，使得所有管脚的内外角点处于两侧各自对应的拟合直线附近；分别沿两侧的内外边界拟合直线进行遍历，找到各个内、外角点，进而得到内外角点对集合；对于各个管脚，以内外角点对集合中的内外角点坐标拟定该管脚，得到图像几何尺寸，再乘以换算比例尺，得到实际几何尺寸。本发明利用机器视觉并采用了较为快速、简便且精确度高的计算方法，可以实现对集成芯片管脚高速度、高精确度的检测效果。

Description

一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法

技术邻域

本发明涉及一种集成芯片管脚几何尺寸检测方法，特别是一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法。

背景技术

随着集成电路芯片产业规模的不断扩大，针对集成电路芯片的封装测试技术要求也不断提高。传统的集成芯片在封装后针对管脚所进行的测试很多是人工完成，在效率上难以跟上生产的需求，且精确度较差。

电子设备的生产多采用自动化流水线模式，集成芯片的安装均由机械手自动管脚插入线路板对应线路孔中完成，这就对芯片管脚的几何尺寸有较高的要求，而人工检测因为其低效率和低精度而正在被取代；对集成芯片管脚几何尺寸的机器检测有使用模板匹配等方式进行的，这种方式在实际使用中检测速度慢，无法满足快速生产的要求，无法满足企业年产量的大幅度提升。

发明内容

针对上述提到的传统集成芯片管脚几何尺寸检测技术效率低、精度差的特点，本发明提供了一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法，该方法通过视觉采集系统获取集成芯片管脚的图像，并通过图像处理技术计算得到集成芯片管脚的相关几何尺寸，在工业生产中可以做到快速、准确地检测集成芯片管脚几何尺寸，该方法可以可应用于电子电路邻域、机械工程邻域、化工邻域、微电子邻域等行业，对提高集成芯片生产检测的效率和质量有极大帮助。

本发明所采用的技术方案包括：

1)在采集到的集成芯片管脚实时图像中，设置ROI图像区域，选择图像中包含有集成芯片以及芯片管脚的最小矩形区域作为ROI图像区域，放弃图像中与集成芯片管脚无关的区域，并对ROI区域进行后续操作；

2)对集成芯片管脚ROI图像区域进行二值化，得到二值化后的ROI图像区域，其二值化采用以下公式1：

${\mathrm{pix}}_{\mathrm{new}}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{pix}(x,y)<T\\ 255,& \mathrm{pix}(x,y)\&GreaterEqual;T\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T为二值化的阈值，pix_new(x,y)表示当前坐标(x,y)下像素点二值化后的灰度值，pix(x,y)表示当前坐标(x,y)下像素点二值化前的灰度值；其中图像坐标系定义为：在显示器中，ROI图像区域左上角为(0,0)，横向向右为X轴增大方向，纵向向下为Y轴增大方向；不失一般性的，所处理的集成芯片纵向对称轴与Y轴方向平行。

由于采用白色亮背景作为集成芯片底色，因此集成芯片及管脚的图像在经过二值化后会与背景有明显的区分；

3)使用拟合法获得集成芯片纵向对称轴两侧的内外边界拟合直线，使得集成芯片所有管脚的内外角点处于两侧各自对应的拟合直线附近，即处于拟合直线或其扩展带状邻域内，以为了之后精确地确定集成芯片管脚角点位置；

在实际生产中集成芯片的一侧的所有管脚外角点基本处于一条直线或一条直线的扩展带状邻域内，同理，芯片一侧的所有管脚内角点也基本处于一条直线或一条直线的扩展带状邻域内，因此本方法使用拟合法获得该直线。

4)对于集成芯片管脚两侧的拟合直线，分别沿该侧的内、外边界拟合直线进行遍历，找到集成芯片管脚的各个内、外角点，进而得到各个管脚的内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}，其中p_up-i表示第i个集成芯片管脚y坐标值较小的外角点，p_down-i表示第i个集成芯片管脚y坐标值较大的外角点，q_up-i表示第i个集成芯片管脚y坐标值较小的内角点，q_down-i表示第i个集成芯片管脚y坐标值较大的内角点，n表示集成芯片单侧的管脚个数，i表示集成芯片单侧的第i个管脚，其中i＝1表示集成芯片单侧y坐标最小的一个管脚；

5)对于各个管脚，以内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}中的内外角点坐标拟定该管脚，计算得到其图像几何尺寸，将图像几何尺寸乘以换算比例尺k，就能得到该管脚的实际几何尺寸。

所述的步骤3)中使用拟合法获得集成芯片纵向对称轴两侧的内外边界拟合直线具体包括：

3-1)以图像中集成芯片的纵向对称轴作为区域分割线，以集成芯片的纵向对称轴为Y轴方向，垂直于中轴线为X轴方向，将二值化后ROI图像区域中的纵向对称轴两侧的0值像素点沿X轴方向分别投影至纵向对称轴，投影值构成了沿Y轴方向的实值波动函数g(t)：

sum＝g(t),t∈[0,imgheight)  (2)

其中，t表示沿Y轴方向的像素坐标值，imgheight表示二值化后ROI图像区域在Y轴方向的高度；对于集成芯片纵向对称轴左侧图像，sum＝g(t)表示ROI图像区域在像素坐标y＝t时，从x＝0到集成芯片纵向对称轴之间所有0值像素点个数的总和，对于集成芯片纵向对称轴右侧图像，sum＝g(t)表示ROI图像区域在像素坐标y＝t时，从x＝imgwidth-1到集成芯片纵向对称轴之间所有0值像素点个数的总和，imgwidth表示二值化后ROI图像区域在X轴方向的宽度；

3-2)对于纵向对称轴两侧投影后得到的两个实值波动函数g(t)，均遍历沿纵向对称轴方向的像素坐标变量y，依次求得各个波峰点以及各个波谷点，分别得到波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}和波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}，p_i(x_i,y_i)为纵向对称轴单侧的第i个波峰点，x_i表示纵向对称轴单侧的第i个波峰点在X轴方向的坐标，y_i表示纵向对称轴单侧的第i个波峰点在Y轴方向的坐标；q_i(x′_i,y′_i)为纵向对称轴单侧的第i个波谷点，x′_i表示纵向对称轴单侧的第i个波谷点在X轴方向的坐标，y′_i表示纵向对称轴单侧的第i个波谷点在Y轴方向的坐标；n表示集成芯片单侧的管脚个数，波峰点、波谷点分别作为集成芯片管脚该侧外边界、内边界直线的拟合点，则波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}构成了集成芯片管脚该侧外边界拟合点，波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}构成了集成芯片管脚该侧内边界拟合点；

3-3)由于拟合直线基本与x轴垂直，为了减少斜率过大对数值计算的误差，将外边界拟合直线采用x＝a+by表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，a表示外边界拟合直线的截距，b表示外边界拟合直线的斜率。利用最小二乘法对波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}各个波峰点进行直线拟合，计算以下公式3得到该侧外边界拟合直线；

$\left[\begin{array}{cc}n& \mathrm{\&Sigma;}{y}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i& \mathrm{\&Sigma;}{y_i}^2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Sigma;}{x}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i{x}_i\end{array}\right]---\left(3\right)$

将内边界拟合直线采用x＝c+dy表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，c表示内边界拟合直线的截距，d表示内边界拟合直线的斜率，利用最小二乘法对波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}各个波谷点进行直线拟合，计算以下公式4得到该侧内边界拟合直线；

$\left[\begin{array}{cc}n& \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}& \mathrm{\&Sigma;}{y_i}^{\&prime;2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Sigma;}{x}_i^{\&prime;}\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}{x}_i^{\&prime;}\end{array}\right]---\left(4\right).$

所述的步骤4)具体包括：

4-1)建立外边界拟合直线在X轴方向±ε范围内所在的扩展带状邻域，ε为一个正值，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：

若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个外角点p_up-i；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个外角点p_down-i；由此从第一个外角点p_up-1开始，依次相邻的两个外角点构成集成芯片管脚的一对外角点，遍历外边界拟合直线得到集成芯片该侧所有管脚的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...n}；

4-2)建立内边界拟合直线在X轴方向靠近外侧的ε范围内所在的扩展带状邻域，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：

若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个内角点q_up-i；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个内角点q_down-i；由此从第一个内角点q_up-1开始，依次相邻的两个内角点构成集成芯片管脚的一对内角点，遍历内边界拟合直线得到集成芯片该侧所有管脚的内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...n}；

4-3)将由步骤4-1)和步骤4-2)得到的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...n}和内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...n}合并，得到集成芯片该侧各个管脚的内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}。

本发明所设计的方法主要针对封装后的集成电路芯片管脚进行几何尺寸的检测，利用机器视觉的原理采集集成芯片管脚图像，通过图像处理技术计算集成芯片管脚的相关几何尺寸，可以大幅度提高集成芯片管脚检测的效率和准确率。

本发明具有的有益效果是：

本发明利用机器视觉获取集成芯片管脚图像，并采用了较为快速、简便且精确度高的计算方法，通过检测计算模块自动进行管脚的几何尺寸计算，可以实现对集成芯片管脚高速度、高精确度的检测效果。

附图说明

图1是本发明集成芯片管脚几何尺寸检测的流程图。

图2是本发明集成芯片管脚的检测示意图。

图3是本发明各模块之间的关系图。

图4是本发明实施例的实际效果图。

表1是本发明实施例中集成芯片管脚内外边界拟合点的坐标值。

表2是本发明实施例中集成芯片管脚内外边界拟合直线的系数。

表3是本发明实施例中集成芯片管脚内外角点的坐标值。

表4是本发明实施例中集成芯片管脚长度的检测计算值。

图中：1、集成芯片，2、管脚，3、外边界拟合点，4、内边界拟合点，5、外边界拟合直线，6、内边界拟合直线，7、外角点，8、内角点，9、纵向对称轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

本发明方法可采用包括视觉采集模块，图像传输模块，检测计算模块和反馈输出模块的装置：视觉采集模块获取集成芯片管脚的实时监测图像，并用于集成芯片管脚的几何尺寸检测；图像传输模块用于将集成芯片管脚图像传送给检测计算模块；反馈输出模块用于实时输出反馈集成芯片管脚检测的结果，并将检测结果显示在用户端；检测计算模块通过图像传输模块获取集成芯片管脚的图像，通过图像处理技术计算集成芯片管脚的边界、角点等信息，可进一步获得集成芯片的管脚长度、管脚宽度、管脚斜率和管脚间距等几何尺寸信息。

由视觉采集模块采集获得集成芯片管脚实时图像，由图像传输模块载入到检测计算模块中；检测计算模块计算得到的集成芯片管脚实际几何尺寸传送至反馈输出模块，进行显示或是用作集成芯片质量的判断依据。

本发明的实施例如下：

步骤一：由视觉采集模块获得集成芯片1的管脚2实时图像，并由图像传输模块载入到检测计算模块中；

步骤二：在采集到的集成芯片管脚图像中，设置ROI图像区域，选择图像中包含有集成芯片以及芯片管脚的最小矩形区域作为ROI图像区域，本实施例中对采集到的图像选定ROI区域如图4(a)所示；

步骤三：对集成芯片管脚ROI图像区域采用公式1进行二值化，本实施例最佳阈值T的分界点设为80。对图像上任意一点的像素pix(x,y)，若pix(x,y)≥T则该像素点置为255，反之置为0，本实施例中二值化结果如图4(b)所示，由于采用白色亮背景作为集成芯片底色，因此集成芯片及管脚的图像在经过二值化后会与背景有明显的区分。

${\mathrm{pix}}_{\mathrm{new}}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{pix}(x,y)<T\\ 255,& \mathrm{pix}(x,y)\&GreaterEqual;T\end{array}\right.---\left(1\right)$

步骤四：以图像中集成芯片的纵向对称轴9作为区域分割线，本实施例中，集成芯片管脚ROI图像区域的尺寸为650×440，因此在图像中采用x＝325作为近似的集成芯片纵向对称轴9。将二值化后ROI图像区域中的纵向对称轴9两侧的0值像素点沿X轴方向分别投影至纵向对称轴9，投影值构成了沿Y轴方向的实值波动函数g(t)：

sum＝g(t),t∈[0,imgheight)  (2)

其中，t表示沿Y轴方向的像素坐标值，本实施例中，imgheight＝440表示二值化后ROI图像区域在Y轴方向的高度；对于集成芯片纵向对称轴9左侧图像，sum＝g(t)表示ROI图像区域在像素坐标y＝t时，从x＝0到集成芯片纵向对称轴9之间所有0值像素点个数的总和，对于集成芯片纵向对称轴9右侧图像，sum＝g(t)表示ROI图像区域在像素坐标y＝t时，从x＝imgwidth-1到集成芯片纵向对称轴9之间所有0值像素点个数的总和，imgwidth＝650表示二值化后ROI图像区域在X轴方向的宽度；

步骤五：对于纵向对称轴9两侧投影后得到的两个实值波动函数g(t)，均遍历沿纵向对称轴方向的像素坐标变量y，依次求得各个波峰点以及各个波谷点，分别得到波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...6}和波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...6}，对于集成芯片左侧管脚，第1个波峰点为p₁(5,17)，对于集成芯片右侧管脚，第1个波峰点为p₁(631,14)；对于集成芯片左侧管脚，第1个波谷点为q₁(70,0)，对于集成芯片右侧管脚，第1个波谷点为q₁(561,0)；则波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...6}构成了集成芯片管脚该侧外边界拟合点3，波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...6}构成了集成芯片管脚该侧内边界拟合点4。本实施例中遍历得到的集成芯片管脚内外边界拟合点3的坐标值如表1所示，其中序号1为图像最上方的管脚，外边界拟合点3求得的结果如图4(c)所示；

表1

步骤六：将外边界拟合直线5采用x＝a+by表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，a表示外边界拟合直线5的截距，b表示外边界拟合直线5的斜率。利用最小二乘法对波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...6}各个波峰点进行直线拟合，计算以下公式3得到该侧外边界拟合直线5；

$\left[\begin{array}{cc}n& \mathrm{\&Sigma;}{y}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i& \mathrm{\&Sigma;}{y_i}^2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Sigma;}{x}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i{x}_i\end{array}\right]---\left(3\right)$

对于集成芯片左侧管脚外角点7，即求解方程组 $\left[\begin{array}{cc}6& 1246\\ 1246& 359742\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}28\\ 6030\end{array}\right],$ 得到a＝4.2239，b＝0.0021。

将内边界拟合直线6采用x＝c+dy表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，c表示内边界拟合直线6的截距，d表示内边界拟合直线6的斜率，利用最小二乘法对波谷点集合{q_i(x_i′,y_i′),i＝1...6}各个波谷点进行直线拟合，计算以下公式4得到该侧内边界拟合直线6；

$\left[\begin{array}{cc}n& \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}& \mathrm{\&Sigma;}{y_i}^{\&prime;2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Sigma;}{x}_i^{\&prime;}\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}{x}_i^{\&prime;}\end{array}\right]---\left(4\right).$

对于集成芯片左侧管脚内角点8，即求解方程组 $\left[\begin{array}{cc}6& 1009\\ 1009& 261573\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}429\\ 72593\end{array}\right],$ 得到c＝70.6774，d＝0.0049。

本实施例中根据内、外边界拟合点求得的内、外边界拟合直线数据如表2所示，效果图如图4(d)；

表2

步骤七：以集成芯片左侧管脚为例，建立外边界拟合直线5在X轴方向±ε范围内所在的扩展带状邻域，本实施例中ε＝3，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，即对x＝1.2239+0.0021y和x＝7.2239+0.0021y两直线之间的带状区域进行遍历。所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：

若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个外角点p_up-1，实施例中为(6,16)；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个外角点p_down-1，实施例中为(5,39)；由此从第一个外角点p_up-1开始，依次相邻的两个外角点7构成集成芯片管脚的一对外角点，遍历外边界拟合直线5得到集成芯片该侧所有管脚的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...6}；

建立内边界拟合直线6在X轴方向靠近外侧的ε＝3范围内所在的扩展带状邻域，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，即对x＝67.6774+0.0049y和x＝70.6774+0.0049y两直线之间的带状区域进行遍历，所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：

若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个内角点q_up-1，实施例中为(67,10)；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个内角点q_down-1，实施例中为(67,38)；由此从第一个内角点q_up-1开始，依次相邻的两个内角点8构成集成芯片管脚的一对内角点，遍历内边界拟合直线得到集成芯片该侧所有管脚的内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...6}；

将得到的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...6}和内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...6}合并，得到集成芯片该侧各个管脚的内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...6}，本实施例中集成芯片左侧的第i＝1个管脚的内外角点对为((6,16),(5,39),(67,10),(67,38))，集成芯片管脚内外角点的坐标值如表3所示，效果图如图4(e)；

表3

步骤八：以集成芯片管脚的内外角点对(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...6拟定该管脚，计算时图像几何尺寸需乘以换算比例尺k，得到该管脚的实际几何尺寸，本实施例中k＝0.1181。以计算集成芯片第i个管脚的长度(集成芯片管脚的长度为集成芯片管脚沿X轴方向的长度)为例，其公式为：

$\frac{|x_{p_{\mathrm{up}-i}}+x_{p_{\mathrm{down}-i}}-x_{q_{\mathrm{up}-i}}-x_{q_{\mathrm{down}-i}}|}{2}$

其中x_pup-i和x_pdown-i为芯片第i个管脚外角点的x坐标值，x_qup-i和x_qdown-i为芯片第i个管脚内角点的x坐标值。本实施例中集成芯片管脚长度的计算结果如表4所示。

表4

所述的步骤八中计算得到的集成芯片管脚尺寸将传送至反馈输出模块，用于用户端显示或是用作集成芯片质量的判断依据。

由此，本发明利用了机器视觉获取集成芯片管脚图像，检测计算获得管脚的几何尺寸。由于在图像处理中使用的方法简单，只需通过对整个图像的单次遍历就能获得集成芯片管脚内外边界拟合点和集成芯片管脚内外边界拟合直线，再通过对拟合直线及其小邻域内的少数像素点进行遍历，就能得到较为精确的集成芯片管脚内外角点，方法简便且精确度高，实现了对集成芯片管脚高速度、高精确度的检测效果。通过对大量集成芯片管脚进行检测，本方法有很快的检测速度，在硬件配置为双核、内存2G的PC机上进行实验，单张集成芯片图像的检测时间平均小于2ms，达到了高速检测芯片管脚的目的。

上述实施方式仅用来说明本发明而不用于限制本发明的范围，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法，其特征在于该方法包括：

1)在采集到的集成芯片管脚图像中，设置ROI图像区域，选择图像中包含有集成芯片以及芯片管脚的最小矩形区域作为ROI图像区域；

2)对集成芯片管脚ROI图像区域进行二值化，得到二值化后的ROI图像区域，其二值化采用以下公式：

${\mathrm{pix}}_{\mathrm{new}}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}0& ,\mathrm{pix}(x,y)<T\\ 255& ,\mathrm{pix}(x,y)\&GreaterEqual;T\end{array}\right.$

其中，T为二值化的阈值，pix_new(x,y)表示当前坐标(x,y)下像素点二值化后的灰度值，pix(x,y)表示当前坐标(x,y)下像素点二值化前的灰度值；

3)使用拟合法获得集成芯片纵向对称轴两侧的内外边界拟合直线，使得集成芯片所有管脚的内外角点处于两侧各自对应的拟合直线附近；

4)对于集成芯片管脚两侧的拟合直线，分别沿该侧的内、外边界拟合直线进行遍历，找到集成芯片管脚的各个内、外角点，进而得到各个管脚的内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}，n表示集成芯片单侧的管脚个数，i表示集成芯片单侧的第i个管脚；

5)对于各个管脚，以内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}中的内外角点坐标拟定该管脚，计算得到其图像几何尺寸，将图像几何尺寸乘以换算比例尺k，得到该管脚的实际几何尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法，其特征在于：所述的步骤3)中使用拟合法获得集成芯片纵向对称轴两侧的内外边界拟合直线具体包括：

3-1)以图像中集成芯片的纵向对称轴作为区域分割线，以集成芯片的纵向对称轴为Y轴方向，垂直于中轴线为X轴方向，将二值化后ROI图像区域中的纵向对称轴两侧的0值像素点沿X轴方向分别投影至纵向对称轴，投影值构成了沿Y轴方向的实值波动函数g(t)：

sum＝g(t),t∈[0,imgheight)

其中，t表示沿Y轴方向的像素坐标值，imgheight表示二值化后ROI图像区域在Y轴方向的高度；

3-2)对于纵向对称轴两侧投影后得到的两个实值波动函数g(t)，均遍历沿纵向对称轴方向的像素坐标变量y，依次求得各个波峰点以及各个波谷点，分别得到波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}和波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}，波峰点、波谷点分别作为集成芯片管脚该侧外边界、内边界直线的拟合点，则波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}构成了集成芯片管脚该侧外边界拟合点，波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}构成了集成芯片管脚该侧内边界拟合点；

3-3)将外边界拟合直线采用x＝a+by表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，a表示外边界拟合直线的截距，b表示外边界拟合直线的斜率，利用最小二乘法对波峰点集合{p_i(x_i,y_i),i＝1...n}各个波峰点进行直线拟合，计算以下公式得到该侧外边界拟合直线；

$\left[\begin{array}{cc}n& {\mathrm{\&Sigma;y}}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i& \mathrm{\&Sigma;}{y_i}^2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\end{array}\right]=\begin{array}{}\left[\begin{array}{c}\mathrm{\&Sigma;}{x}_i\\ \mathrm{\&Sigma;}{y}_i{x}_i\end{array}\right]\end{array}$

将内边界拟合直线采用x＝c+dy表示，其中x表示像素点在X轴方向的坐标值，y表示像素点在Y轴方向的坐标值，c表示内边界拟合直线的截距，d表示内边界拟合直线的斜率，利用最小二乘法对波谷点集合{q_i(x′_i,y′_i),i＝1...n}各个波谷点进行直线拟合，计算以下公式得到该侧内边界拟合直线；

$\left[\begin{array}{cc}n& \mathrm{\&Sigma;}{y}_i^{\&prime;}\\ {\mathrm{\&Sigma;y}}_i^{\&prime;}& {\mathrm{\&Sigma;}{y}^{\&prime;}}_i^2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\&Sigma;x}}_i^{\&prime;}\\ {\mathrm{\&Sigma;y}}_i^{\&prime;}{x}_i^{\&prime;}\end{array}\right].$

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的集成芯片管脚几何尺寸检测计算方法，其特征在于：所述的步骤4)具体包括：

4-1)建立外边界拟合直线在X轴方向±ε范围内所在的扩展带状邻域，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个外角点p_up-i；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个外角点p_down-i；从第一个外角点p_up-1开始，依次相邻的两个外角点构成集成芯片管脚的一对外角点，遍历外边界拟合直线得到集成芯片该侧所有管脚的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...n}；

4-2)建立内边界拟合直线在X轴方向靠近外侧的ε范围内所在的扩展带状邻域，对该扩展带状邻域内的所有像素点p(x,y)进行遍历，所有像素点p(x,y)以具有相同Y轴坐标的像素点为一组进行分组，各个组依次沿Y轴方向进行遍历，每组像素点遍历时沿X轴方向遍历：若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最小值，则该像素点p(x,y)为集成芯片该侧某管脚的一个内角点q_up-i；若像素点p(x,y)为0值且像素点p(x,y)的y值为扩展带状邻域内的最大值，则该像素点p(x,y)为芯片该管脚的另一个内角点q_down-i；由此从第一个内角点q_up-1开始，依次相邻的两个内角点构成集成芯片管脚的一对内角点，遍历内边界拟合直线得到集成芯片该侧所有管脚的内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...n}；

4-3)将由步骤4-1)和步骤4-2)得到的外角点对集合{(p_up-i,p_down-i),i＝1...n}和内角点对集合{(q_up-i,q_down-i),i＝1...n}合并，得到集成芯片该侧各个管脚的内外角点对集合{(p_up-i,p_down-i,q_up-i,q_down-i),i＝1...n}。