WO2021253482A1 - 缺陷检测系统、方法及图像采集系统 - Google Patents

Abstract

一种缺陷检测系统（100），包括：料台（130），布置在水平方向，适于放置一个或多个待检测芯片；水平移动滑台（135），与料台（130）连接，适于带动料台（130）水平运动，以便带动待检测芯片移动至预定位置进行图像采集；第一相机（110），布置在料台（130）上方，且第一相机（110）的轴线位于竖直方向，第一相机（110）适于采集芯片的第一图像；第二相机（120），布置在料台（130）上方，且第二相机（120）的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向，第二相机（120）适于采集芯片的第二图像；计算设备，与第一相机（110）、第二相机（120）相连，适于获取第一相机（110）、第二相机（120）采集的第一图像、第二图像，基于第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，并根据缺陷信息确定芯片的损伤状态。此外，还公开了相应的缺陷检测方法和图像采集系统。

Description

缺陷检测系统、方法及图像采集系统 技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种用于芯片的缺陷检测系统、缺陷检测方法及图像采集系统。

背景技术

T056型红外半导体激光器是一种光电器件，TO56是LD激光管封装的常见形式之一。常用的LD封装包括TO46与TO56，由于TO管壳的良好的散热性能而广泛应用于发射管、接收管、光敏、硅光电池、激光管等高端元器件，其中TO56激光管在光通讯行业应用极为广泛。

然而，在TO56激光器生产过程当中，由于TO56的尺寸较小，外部的管状封装直径仅为5.6mm，在生产工艺以及各种因素的影响下，会对封装在激光管上的发光芯片造成不同程度的损伤。而且，受限于发光芯片对高完好性的要求，在发光芯片尺寸比较小的情况下，对发光芯片的损伤检测极为困难。另外，相比于尺寸较大的芯片表面损伤，对发光芯片引线的焊点检测更为不便。

目前，国内生产TO56型红外半导体激光器的厂家大多是利用显微镜来进行人工检测，不仅检测效率低，而且，受主观因素影响，会造成检测结果不可靠。

为此，需要一种用于TO56激光器的发光芯片的缺陷检测系统及方法，以解决上述技术方案中存在的问题。

发明内容

为此，本发明提供了一种缺陷检测系统及缺陷检测方法，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种缺陷检测系统，包括：料台，布置在水平方向，适于放置一个或多个待检测芯片；水平移动滑台，与所述料台连接，适于带动所述料台水平运动，以便带动待检测芯片移动至预定位置进行图像采集；第一相机，布置在所述料台上方，且所述第一相机的轴线位于竖直方向，第一相机适于采集芯片的第一图像；第二相机，布置在所述料台上方，且所述第二相机的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向，第二相机适于采集芯片的第二图像；以及计算设备，与所述第一相机、第二相机 相连，适于获取所述第一相机、第二相机采集的第一图像、第二图像，基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，并根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，还包括：第一移动滑台，布置在竖直方向，所述第一相机安装在所述第一移动滑台上，第一移动滑台适于带动所述第一相机沿竖直方向运动，以便调节所述第一相机的焦距；以及第二移动滑台，布置在与水平方向呈预定夹角的预定方向，所述第二相机安装在所述第二移动滑台上，第二移动滑台适于带动所述第二相机沿预定方向运动，以便调节所述第二相机的焦距。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述计算设备适于向所述第一移动滑台、第二移动滑台发送对焦指令，以便控制所述第一移动滑台、第二移动滑台分别带动所述第一相机、第二相机运动，以对芯片进行对焦。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述计算设备适于向所述水平移动滑台发送移动待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的待检测芯片移动至预定位置。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述移动滑台包括控制器，所述计算设备与所述控制器通信连接，适于向控制器发送指令，以便控制器根据所述指令控制移动滑台的工作。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，所述计算设备进一步适于按照以下步骤确定芯片的损伤状态：对所述第一图像、第二图像进行预处理；基于轮廓提取算法分别从预处理的第一图像、第二图像中提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述损伤类型确定所述损伤部位的损伤状态。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤；所述预定夹角包括第一预定夹角、第二预定夹角；当预定夹角为第一预定夹角时，所述损伤轮廓为引线轮廓；当预定夹角为第二预定夹角时，所述损伤轮廓为芯片本体的表面损伤轮廓。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述计算设备进一步适于按照以下步骤确定芯片的损伤部位：基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位；判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述第一预定夹角为45°，所述第二预定夹角为30°。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，还包括：夹具组件，所述夹具组件与所述水平移动滑台连接，所述料台适于固定在所述夹具组件上，以便通过所述水平移动滑台带动所述夹具组件和料台运动。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述夹具组件包括：直角夹具，适于对所述料台进行定位；以及推拉夹具，与所述水平移动滑台固定连接，适于在水平方向夹持所述料台；直角夹具，固定在推拉夹具上，所述直角夹具包括弹簧夹片，弹簧夹片适于顶抵于所述料台，以便将料台固定在夹具组件上。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，还包括：固定板，所述固定板上分别设有多个位于不同高度的第一安装孔、第二安装孔；所述第一移动滑台适于与不同高度的第一安装孔连接，以便调整第一移动滑台的安装高度；所述第二移动滑台适于与不同高度的第二安装孔连接，以便调整第二移动滑台的安装高度。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述固定板上还设有多个不同高度的第三安装孔；所述系统还包括：光源，以及光源安装架，适于安装光源，所述光源安装架适于与不同高度的第三安装孔连接，以便调整光源安装架和光源的安装高度。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述光源安装架包括：光源安装板，适于与光源固定连接；以及倾斜布置的支柱，所述支柱的一端与所述光源安装板卡固连接，另一端与所述第三安装孔连接。

可选地，在根据本发明的缺陷检测系统中，所述芯片为TO56激光器的发光芯片。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像采集系统，包括：图像采集模块，适于获取第一相机、第二相机采集的芯片的第一图像、第二图像；图像处理模块，适于基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息；以及检测模块，适于根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，所述图像处理模块适于对所述第一图像、第二图像进行预处理，并适于基于轮廓提取算法分别从预处理的第一图像、第二图像中提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及所述检测模块适于基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述损伤 类型确定所述损伤部位的损伤状态。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，所述损伤轮廓包括引线轮廓、芯片本体的表面损伤轮廓，所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述检测模块进一步适于：当所述损伤轮廓为引线轮廓时，基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位，判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。

根据本发明的一个方面，提供了一种缺陷检测方法，在缺陷检测系统中执行，包括：通过水平移动滑台带动料台水平运动，以便带动料台上的待检测芯片移动至预定位置进行图像采集；通过第一相机采集芯片的第一图像，通过第二相机采集芯片的第二图像，其中，所述第一相机的轴线位于竖直方向，所述第二相机的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向；以及通过计算设备获取所述第一相机、第二相机采集的第一图像、第二图像，基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，并根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，在通过第一相机采集芯片的第一图像、通过第二相机采集芯片的第二图像之前，包括步骤：通过第一移动滑台带动所述第一相机沿竖直方向运动，以便调节所述第一相机的焦距；通过第二移动滑台带动所述第二相机沿预定方向运动，以便调节所述第二相机的焦距。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，调节所述第一相机、第二相机的焦距的步骤包括：计算设备向第一移动滑台、第二移动滑台发送对焦指令，以便控制第一移动滑台、第二移动滑台分别带动所述第一相机、第二相机运动，以对芯片进行对焦。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，通过水平移动滑台带动料台水平运动的步骤包括：计算设备向水平移动滑台发送移动待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的待检测芯片移动至预定位置。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态的步骤包括：对所述第一图像、第二图像进行预处理；基于轮廓提取算法从预处理的第一图像、第二图像中分别提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述 损伤类型确定所述损伤部位的损伤状态。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤；所述预定夹角包括第一预定夹角、第二预定夹角；当预定夹角为第一预定夹角时，所述损伤轮廓为引线轮廓；当预定夹角为第二预定夹角时，所述损伤轮廓为芯片本体的表面损伤轮廓。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，根据所述缺陷信息确定芯片的损伤部位的步骤进一步包括：基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位；判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。

可选地，在根据本发明的缺陷检测方法中，在确定芯片的损伤状态之后，还包括步骤：计算设备向水平移动滑台发送移动下一个待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的下一个待检测芯片移动至预定位置。

根据本发明的技术方案，提供了一种缺陷检测系统和方法，通过两个相机分别从两个视角对待检测芯片拍摄图像，计算设备在获取到不同视角的两个图像后，通过对图像进行处理，基于轮廓提取算法提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓，通过分析轮廓可以确定芯片上的损伤部位、损伤类型，根据不同的损伤类型来基于相应的方法确定损伤部位的损伤状态(损伤程度)。基于本发明的缺陷检测系统和方法，能够实现自动检测TO56激光器的发光芯片的引线损伤、以及芯片本体的表面损伤，并且不受主观因素影响，检测结果更加可靠。

进一步地，根据本发明的缺陷检测系统，基于竖直方向的第一移动滑台、预定方向的第二移动滑台，可以分别控制两个相机沿竖直方向、预定方向运动，能够实现自动对焦、精确调整相机相对于芯片的焦距，从而能拍摄质量更高的图像。这样，有利于提高对芯片的缺陷检测精度，改善产品质量。

此外，基于与料台的夹具连接的水平移动滑台，能实现在水平方向精确调整布置在料台上的待检测芯片的位置，控制待检测芯片移动至预定位置进行拍摄，并且，能实现连续控制多个芯片进行缺陷检测，从而提高对芯片的缺陷检测效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一个实施例的缺陷检测系统100的结构示意图(预定夹角为第一预定夹角)；

图2示出了根据本发明又一个实施例的缺陷检测系统100的结构示意图(预定夹角为第二预定夹角)；

图3示出了根据本发明一个实施例中的固定板150的结构示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例中的光源安装架160的光源安装板161、支柱162的结构示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的缺陷检测方法500的流程图；

图6示出了根据本发明一个实施例的计算设备600的示意图；以及

图7示出了根据本发明一个实施例的图像采集系统700的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如前文所述，现有技术中的缺陷检测方法在对TO56激光器的发光芯片进行缺陷检测时，存在一定的缺陷，因此本发明提出了一种性能更优化的缺陷检测系统100，该缺陷检测系统100可用于检测芯片的缺陷。应当指出，本发明的缺陷检测系统100可以对TO56激光器的发光芯片进行缺陷检测，但并不限于这一种芯片，还可以对其他种类的芯片进行缺陷检测。

图1示出了根据本发明一个实施例的缺陷检测系统100的结构示意图(第二相机的轴线与水平方向的预定夹角为第一预定夹角)；图2示出了根据本发明又一个实施例的缺陷检测系统100的结构示意图(第二相机的轴线与水平方向的预定夹角为第二预定夹角)。

如图1和图2所示，缺陷检测系统100包括第一相机110、第二相机120、布置在水平方向的料台130，料台110上可以放置一个或多个待检测芯片，第一相机110、第二相机120分别用于采集芯片的不同角度的图像。具体地，第 一相机110布置在料台130的正上方，且第一相机110的轴线位于竖直方向，第一相机110用于采集待检测芯片的第一图像；第二相机120布置在料台130的上方，且第二相机120的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向，第二相机120用于采集待检测芯片的第二图像。

缺陷检测系统100还包括水平移动滑台135。其中，水平移动滑台135与料台130连接，通过水平移动滑台135可以带动料台130水平运动，以便带动料台130上的待检测芯片移动至预定位置，使相机对预定位置的芯片进行图像采集。具体地，水平移动滑台135包括垂直布置的两个移动滑台，两个移动滑台例如分别布置在x轴、y轴(图中未示出)，从而分别可以带动料台130沿x轴、y轴直线运动，这样，能控制待检测芯片精准移动到预定位置。这里，预定位置是根据第一相机110、第二相机120的位置来确定的适于对芯片进行拍摄、采集芯片图像的位置。

另外，缺陷检测系统100还包括计算设备(图中未示出)，计算设备与第一相机110、第二相机120相连，可以控制第一相机110、第二相机120对待检测芯片的拍摄。并且，计算设备中还包括图像采集系统，图像采集系统可以获取相机拍摄的芯片的图像，并可以根据芯片的图像来检测芯片的缺陷，从而使计算设备可以根据芯片的图像来检测芯片的缺陷。在第一相机110、第二相机120采集到待检测芯片的第一图像、第二图像后，计算设备通过图像采集系统获取第一相机110、第二相机120采集的第一图像、第二图像，并基于第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，根据缺陷信息确定芯片的损伤状态。

根据一个实施例，缺陷检测系统100还包括第一移动滑台115、第二移动滑台125。第一移动滑台115布置在竖直方向，第一相机110安装在第一移动滑台115上，通过第一移动滑台115可以带动第一相机110沿竖直方向运动，以便调节第一相机110相对于待检测芯片的焦距。

第二移动滑台125布置在与水平方向呈预定夹角的预定方向，第二相机120安装在第二移动滑台125上，通过第二移动滑台125可以带动第二相机120沿预定方向运动，以便调节第二相机120相对于待检测芯片的焦距。

具体地，在计算设备控制第一相机110采集芯片的第一图像、第二相机120采集芯片的第二图像之前，计算设备先向第一移动滑台115、第二移动滑台125发送对焦指令，以便控制第一移动滑台115、第二移动滑台125分别带动第一相机110、第二相机120沿各自的轴线方向运动，从而使第一相机110、第二相机120自动对芯片进行对焦。

根据一个实施例，在要对料台上的待检测芯片进行检测时，计算设备会向水平移动滑台135发送移动待检测芯片的指令，以便控制水平移动滑台135带动料台130在水平方向运动、使料台上的待检测芯片移动至预定位置。

在一种实施方式中，当初始对料台130上的第一个待检测芯片进行检测时，计算设备会控制水平移动滑台135运动至初始位置(归零操作)，并确定位于预定位置的待检测芯片，作为第一个待检测芯片，以便控制相机对第一个待检测芯片进行对焦、采集图像。

当确定第一个待检测芯片的损伤状态后，计算设备会向水平移动滑台135发送移动下一个待检测芯片的指令，基于该指令控制水平移动滑台135带动料台135在水平方向运动，以使料台上的下一个待检测芯片移动至预定位置进行图像采集。

根据一个实施例，第一移动滑台115、第二移动滑台125、水平移动滑台135均为电控移动滑台，均包括控制器。具体地，计算设备与移动滑台的控制器通信连接，通过向控制器发送相应的指令，由控制器根据指令来控制第一移动滑台115、第二移动滑台125、水平移动滑台135的工作，使第一移动滑台115带动第一相机110竖直运动以对芯片进行对焦，第二移动滑台125带动第二相机120在预定方向运动以对芯片进行对焦，水平移动滑台135带动料台110水平运动，以使待检测芯片移动至预定位置。

可见，基于竖直方向的第一移动滑台115、预定方向的第二移动滑台125，可以分别控制第一相机110、第二相机120沿竖直方向、预定方向运动，能够实现自动对焦、精确调整相机相对于芯片的焦距，从而能拍摄质量更高的图像。这样，有利于提高对芯片的缺陷检测精度，改善产品质量。基于与料台130连接的水平移动滑台135，能实现在水平方向精确调整布置在料台130上的待检测芯片的位置，控制待检测芯片移动至预定位置进行拍摄。并且，能实现连续控制多个芯片进行缺陷检测，从而提高了对芯片的缺陷检测效率。

根据一个实施例，如图1和图2所示，缺陷检测系统100还包括夹具组件140，料台130固定在夹具组件140上，并通过夹具组件140与水平移动滑台135连接，从而，水平移动滑台135可以带动夹具组件140和料台130同步运动。这里，本发明对夹具组件140的具体结构、料台130与夹具组件140的固定方式均不做具体限制。

在一种实施方式中，夹具组件140包括直角夹具141、推拉夹具142，推拉夹具142与水平移动滑台135固定连接，例如可以通过螺栓固定连接，但不限于此。直角夹具141位于推拉夹具142顶面上，并与推拉夹具142固定 连接。在通过夹具组件140固定料台130时，可以通过直角夹具141的直角部位对料台130进行定位，并配合推拉夹具142在水平方向对料台130进行夹持固定，能限制料台130在水平方向移动，使料台130在水平方向固定。另外，直角夹具141上设有螺纹孔，通过在螺纹孔安装弹簧夹片，并通过弹簧夹片顶抵于料台130，能限制料台130在竖直方向移动，使料台130在竖直方向固定。

根据一个实施例，如图1和图2所示，缺陷检测系统100还包括布置在竖直方向的两个固定板150，两个固定板150之间具有一定的安装空间。第一移动滑台115、第二移动滑台125均安装于固定板150，这里，第一移动滑台115、第二移动滑台125的前后两侧分别与两个固定板150连接，从而安装在两个固定板150之间。图3示出了根据本发明一个实施例中的固定板150的结构示意图。

如图3所示，每个固定板150上设有多个位于不同高度的第一安装孔151，并设有多个位于不同高度的第二安装孔152。这里，多个第一安装孔151、多个第二安装孔152分别基于第一移动滑台115、第二移动滑台125的安装位置来设置。由于第一移动滑台115布置在竖直方向、第二移动滑台125布置在与水平方向呈预定夹角的预定方向，相应地，多个第一安装孔151可以间隔布置在竖直方向、多个第二安装孔152可以沿预定方向布置。

通过将第一移动滑台115与固定板150上的不同高度的第一安装孔151连接，从而便于调整第一移动滑台115的安装高度。通过将第二移动滑台125与固定板150上的不同高度的第二安装孔152连接，从而便于调整第二移动滑台125的安装高度。

根据一个实施例，如图1所示，缺陷检测系统100还包括光源165、用于安装光源165的光源安装架160，光源安装架160安装于固定板150。这里，光源安装架160的前后两侧分别与两个固定板150连接，从而安装在两个固定板150之间。具体地，每个固定板上150设有多个不同高度的第三安装孔153，并且，多个第三安装孔153呈两列分布，每列分别在竖直方向间隔设有多个第三安装孔153。光源安装架160可以与不同高度的第三安装孔153连接，从而便于调整光源安装架160和光源165的安装高度。这里，光源安装架160的左右两侧分别与固定板150上的每列第三安装孔153中的相应一个连接。

在一种实施方式中，如图1所示，光源安装架160包括光源安装板161、与光源安装板161的四个角连接的四个支柱162，四个支柱162倾斜布置，光源165与光源安装板161固定连接。具体地，每个支柱162的一端与光源安 装板161连接，另一端与相应的固定板150上的相应的第三安装孔153固定连接，从而使光源安装架160稳定地安装于固定板150，并且，能使光源安装板161及光源布置在水平方向上。这里，本发明不限制支柱162与光源安装板161、第三安装孔153的固定连接方式，现有技术中所有能实现将支柱162与光源安装板161、第三安装孔153固定连接的结构均在本发明的保护范围之内。

图4示出了根据本发明一个实施例中的光源安装架160的光源安装板161、支柱162的结构示意图。如图4所示，光源安装板161上的四个角部位分别开设有卡口163，支柱162与光源安装板161连接的一端设有E形的卡槽164，通过将每个支柱162上的E形卡槽164与光源安装板161上相应的卡口163卡固连接，能实现支柱162与光源安装板161的固定连接。这里，如图4所示，支柱162上的E形卡槽164实际上是包括间隔设置的三个卡槽部位，从而，通过调节E形卡槽164的不同的卡槽与光源安装板161上的卡口163卡固连接，也能实现对光源安装架160和光源165的安装高度的调整。

根据一个实施例，如图1和图2所示，缺陷检测系统100还包括抗震平台170和左右两个支撑柱180，两个支撑柱180固定在抗震平台170上，两个固定板150的左右两端分别与左右两个支撑柱180固定连接，从而使两个固定板150固定安装在支撑柱180上，能实现各个部件安装通过支撑柱180、固定板150固定于抗震平台170上。采用抗震平台170能防止在对芯片拍摄时的抖动，以便拍摄更高质量的图像。

根据一个实施例，计算设备基于第一图像、第二图像获取的芯片的缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓。具体而言，计算设备可以按照以下方法获取缺陷信息、根据缺陷信息确定芯片的损伤状态：

首先，对获取的第一图像、第二图像进行预处理。这里，通过调用图像处理分析程序对第一图像、第二图像进行处理，并通过图像灰度化、二值化以及形态学处理等图像处理算法，对图像进行预处理。

进而，根据轮廓提取算法从预处理后的第一图像、第二图像中分别提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓。这里，结构轮廓即是芯片的整体形状的轮廓，损伤轮廓即是芯片上存在缺陷、损伤的部位的轮廓。

应当指出，由于本发明采集了芯片的两个视角的图像(第一图像、第二图像)，第一图像是由第一相机110从芯片的正上方对芯片的顶面进行拍摄获取，也就是对应芯片的俯视图，第二图像是由第二相机120从预定方向对芯片进行拍摄获取。通过从这两个视角的图像中提取芯片的结构轮廓、损伤 轮廓，这样，基于两个视角的图像上的结构轮廓和损伤轮廓，能够确定损伤轮廓相对于芯片结构轮廓的位置，也就能确定芯片上的损伤部位，并且，计算设备根据损伤轮廓还能够确定损伤部位对应的损伤类型。

在确定损伤部位、相应的损伤类型后，计算设备根据损伤部位及其对应的损伤类型，能够确定该损伤部位的损伤状态。具体而言，芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，损伤类型例如包括芯片本体的表面损伤、芯片引线的损伤。不同的损伤类型分别对应不同的损伤状态确定方法，计算设备在确定损伤部位的损伤类型后，可以根据与损伤类型相对应的损伤状态确定方法、结合损伤轮廓来确定该损伤部位的损伤状态。损伤状态是指损伤的程度。

在根据本发明的缺陷检测系统100采集图像的具体实施方式中，针对要检测的芯片上的不同的两种损伤类型，可以选择不同种类的相机，并且，针对检测的两种损伤类型，第二相机120的预定夹角分别可以设置为不同的角度，分别为第一预定夹角、第二预定夹角。

根据一个实施例，如果要检测芯片的引线损伤，缺陷检测系统100可以实现为图1所示的结构，第一相机110、第二相机120可以实现为工业相机，且系统100中设有光源165和光源安装架160。第二相机120的轴线、第二移动滑台125布置在与水平方向呈第一预定夹角的方向。也就是说，当预定夹角为第一预定夹角时，缺陷检测系统100适于检测芯片的引线损伤，计算设备基于第一相机110、第二相机120采集的第一图像、第二图像能够提取的损伤轮廓为引线轮廓，根据引线损伤类型对应的损伤状态确定方法、并结合引线轮廓能够确定引线的损伤程度。在一种实施方式中，第一预定夹角可以为45°。

具体地，计算设备可以进一步按照以下方法来确定芯片引线的损伤部位：

根据从第一图像、第二图像中提取的芯片的结构轮廓和引线轮廓来确定引线的焊接部位。进而，判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，如果焊接部位超过芯片本体上的预定区域(在预定区域之外)，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位，以便将损伤部位的相关信息存储在计算设备的数据存储装置中。

根据又一个实施例，如果要检测芯片本体的表面损伤，缺陷检测系统100可以实现为图2所示的结构，第一相机110、第二相机120可以实现为单筒连续变倍显微相机。第二相机120的轴线、第二移动滑台125布置在与水平方向呈第二预定夹角的方向。也就是说，当预定夹角为第二预定夹角时，缺陷 检测系统100适于检测芯片本体的表面损伤，计算设备基于第一相机110、第二相机120采集的第一图像、第二图像能够提取的损伤轮廓为芯片本体的表面损伤轮廓，根据芯片本体表面损伤类型对应的损伤状态确定方法、并结合表面损伤轮廓能够确定芯片本体表面的损伤程度。在一种实施方式中，第二预定夹角为30°。

具体地，计算设备可以进一步按照以下方法来确定芯片本体表面的损伤部位：根据从第一图像、第二图像中提取的芯片的结构轮廓和芯片本体的表面损伤轮廓来确定表面损伤部位。

图5示出了根据本发明一个实施例的缺陷检测方法500的流程图。缺陷检测方法500可以在如上所述的缺陷检测系统100中执行，以便对芯片进行缺陷检测。

如图5所示，方法500适于步骤S510。

在步骤S510中，通过水平移动滑台135带动料台130水平运动，以便带动料台130上的待检测芯片移动至预定位置进行图像采集。这里，计算设备通过向水平移动滑台135发送移动待检测芯片的指令，来控制水平移动滑台135带动料台130上的待检测芯片移动至预定位置。

随后，在步骤S520中，通过第一相机110采集待检测芯片的第一图像，通过第二相机120采集待检测芯片的第二图像。这里，第一相机110的轴线位于竖直方向，第二相机120的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向。

最后，在步骤S530中，通过计算设备获取第一相机110、第二相机120采集的第一图像、第二图像，基于第一图像、第二图像获取待检测芯片的缺陷信息，并根据缺陷信息确定待检测芯片的损伤状态。

根据一个实施例，在执行步骤S520之前，先控制第一相机110、第二相机120对芯片进行对焦。具体地，计算设备通过向第一移动滑台115、第二移动滑台125发送对焦指令，从而控制第一移动滑台115带动第一相机110沿竖直方向运动，以便调节第一相机110的焦距，控制第二移动滑台125带动第二相机125沿预定方向运动，以便调节第二相机120的焦距。从而能实现以对芯片进行自动对焦。

根据一个实施例，计算设备基于第一图像、第二图像获取的芯片的缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓。具体而言，计算设备可以按照以下方法获取缺陷信息、根据缺陷信息确定芯片的损伤状态：

首先，对获取的第一图像、第二图像进行预处理。这里，通过调用图像处理分析程序对第一图像、第二图像进行处理，并通过图像灰度化、二值化

Claims (27)

1. 一种缺陷检测系统，包括：

   料台，布置在水平方向，适于放置一个或多个待检测芯片；

   水平移动滑台，与所述料台连接，适于带动所述料台水平运动，以便带动待检测芯片移动至预定位置进行图像采集；

   第一相机，布置在所述料台上方，且所述第一相机的轴线位于竖直方向，第一相机适于采集芯片的第一图像；

   第二相机，布置在所述料台上方，且所述第二相机的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向，第二相机适于采集芯片的第二图像；以及

   计算设备，与所述第一相机、第二相机相连，适于获取所述第一相机、第二相机采集的第一图像、第二图像，基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，并根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。
2. 如权利要求1所述的缺陷检测系统，其中，还包括：

   第一移动滑台，布置在竖直方向，所述第一相机安装在所述第一移动滑台上，第一移动滑台适于带动所述第一相机沿竖直方向运动，以便调节所述第一相机的焦距；以及

   第二移动滑台，布置在与水平方向呈预定夹角的预定方向，所述第二相机安装在所述第二移动滑台上，第二移动滑台适于带动所述第二相机沿预定方向运动，以便调节所述第二相机的焦距。
3. 如权利要求2所述的缺陷检测系统，其中，

   所述计算设备适于向所述第一移动滑台、第二移动滑台发送对焦指令，以便控制所述第一移动滑台、第二移动滑台分别带动所述第一相机、第二相机运动，以对芯片进行对焦。
4. 如权利要求1-3任一项所述的缺陷检测系统，其中：

   所述计算设备适于向所述水平移动滑台发送移动待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的待检测芯片移动至预定位置。
5. 如权利要求1-4任一项所述的缺陷检测系统，其中，

   所述移动滑台包括控制器，所述计算设备与所述控制器通信连接，适于向控制器发送指令，以便控制器根据所述指令控制移动滑台的工作。
6. 如权利要求1-5任一项所述的缺陷检测系统，其中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，所述计算设备进一步适于按照以下步骤确定 芯片的损伤状态：

   对所述第一图像、第二图像进行预处理；

   基于轮廓提取算法分别从预处理的第一图像、第二图像中提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及

   基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述损伤类型确定所述损伤部位的损伤状态。
7. 如权利要求6所述的缺陷检测系统，其中：

   所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤；

   所述预定夹角包括第一预定夹角、第二预定夹角；

   当预定夹角为第一预定夹角时，所述损伤轮廓为引线轮廓；

   当预定夹角为第二预定夹角时，所述损伤轮廓为芯片本体的表面损伤轮廓。
8. 如权利要求7所述的缺陷检测系统，其中，所述计算设备进一步适于按照以下步骤确定芯片的损伤部位：

   基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位；

   判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，

   若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。
9. 如权利要求7或8所述的缺陷检测系统，其中，所述第一预定夹角为45°，所述第二预定夹角为30°。
10. 如权利要求1-9任一项所述的缺陷检测系统，其中，还包括：

    夹具组件，所述夹具组件与所述水平移动滑台连接，所述料台适于固定在所述夹具组件上，以便通过所述水平移动滑台带动所述夹具组件和料台运动。
11. 如权利要求10所述的缺陷检测系统，其中，所述夹具组件包括：

    直角夹具，适于对所述料台进行定位；以及

    推拉夹具，与所述水平移动滑台固定连接，适于在水平方向夹持所述料台；

    直角夹具，固定在推拉夹具上，所述直角夹具包括弹簧夹片，弹簧夹片适于顶抵于所述料台，以便将料台固定在夹具组件上。
12. 如权利要求2-11任一项所述的缺陷检测系统，其中，还包括：

    固定板，所述固定板上分别设有多个位于不同高度的第一安装孔、第二安装孔；

    所述第一移动滑台适于与不同高度的第一安装孔连接，以便调整第一移动滑台的安装高度；

    所述第二移动滑台适于与不同高度的第二安装孔连接，以便调整第二移动滑台的安装高度。
13. 如权利要求12所述的缺陷检测系统，其中：

    所述固定板上还设有多个不同高度的第三安装孔；

    所述系统还包括：

    光源，以及

    光源安装架，适于安装光源，所述光源安装架适于与不同高度的第三安装孔连接，以便调整光源安装架和光源的安装高度。
14. 如权利要求13所述的缺陷检测系统，其中，所述光源安装架包括：

    光源安装板，适于与光源固定连接；以及

    倾斜布置的支柱，所述支柱的一端与所述光源安装板卡固连接，另一端与所述第三安装孔连接。
15. 如权利要求1-14任一项所述的缺陷检测系统，其中，

    所述芯片为TO56激光器的发光芯片。
16. 一种图像采集系统，适于根据芯片图像来检测芯片的缺陷，包括：

    图像采集模块，适于获取第一相机、第二相机采集的芯片的第一图像、第二图像；

    图像处理模块，适于基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息；以及

    检测模块，适于根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。
17. 如权利要求16所述的图像采集系统，其中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，

    所述图像处理模块适于对所述第一图像、第二图像进行预处理，并适于基于轮廓提取算法分别从预处理的第一图像、第二图像中提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及

    所述检测模块适于基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述损伤类型确定所述损伤部位的损伤状 态。
18. 如权利要求17所述的图像采集系统，其中，

    所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，

    所述损伤轮廓包括引线轮廓、芯片本体的表面损伤轮廓，

    所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤。
19. 如权利要求18所述的图像采集系统，其中，所述检测模块进一步适于：

    当所述损伤轮廓为引线轮廓时，基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位，

    判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，

    若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。
20. 一种缺陷检测方法，在缺陷检测系统中执行，包括：

    通过水平移动滑台带动料台水平运动，以便带动料台上的待检测芯片移动至预定位置进行图像采集；

    通过第一相机采集芯片的第一图像，通过第二相机采集芯片的第二图像，其中，所述第一相机的轴线位于竖直方向，所述第二相机的轴线位于与水平方向呈预定夹角的预定方向；以及

    通过计算设备获取所述第一相机、第二相机采集的第一图像、第二图像，基于所述第一图像、第二图像获取芯片的缺陷信息，并根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态。
21. 如权利要求20所述的缺陷检测方法，其中，在通过第一相机采集芯片的第一图像、通过第二相机采集芯片的第二图像之前，包括步骤：

    通过第一移动滑台带动所述第一相机沿竖直方向运动，以便调节所述第一相机的焦距；

    通过第二移动滑台带动所述第二相机沿预定方向运动，以便调节所述第二相机的焦距。
22. 如权利要求21所述的缺陷检测方法，其中，调节所述第一相机、第二相机的焦距的步骤包括：

    计算设备向第一移动滑台、第二移动滑台发送对焦指令，以便控制第一移动滑台、第二移动滑台分别带动所述第一相机、第二相机运动，以对芯片进行对焦。
23. 如权利要求20-22任一项所述的缺陷检测方法，其中，通过水平移动滑台带动料台水平运动的步骤包括：

    计算设备向水平移动滑台发送移动待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的待检测芯片移动至预定位置。
24. 如权利要求20-23任一项所述的缺陷检测方法，其中，所述缺陷信息包括芯片的结构轮廓和损伤轮廓，根据所述缺陷信息确定芯片的损伤状态的步骤包括：

    对所述第一图像、第二图像进行预处理；

    基于轮廓提取算法从预处理的第一图像、第二图像中分别提取芯片的结构轮廓和损伤轮廓；以及

    基于所述结构轮廓和损伤轮廓确定芯片的损伤部位、损伤部位对应的损伤类型，并基于所述损伤类型确定所述损伤部位的损伤状态。
25. 如权利要求24所述的缺陷检测方法，其中，

    所述芯片包括芯片本体、位于芯片本体上的引线，所述损伤类型包括芯片本体的表面损伤、引线损伤；

    所述预定夹角包括第一预定夹角、第二预定夹角；

    当预定夹角为第一预定夹角时，所述损伤轮廓为引线轮廓；

    当预定夹角为第二预定夹角时，所述损伤轮廓为芯片本体的表面损伤轮廓。
26. 如权利要求25所述的缺陷检测方法，其中，根据所述缺陷信息确定芯片的损伤部位的步骤进一步包括：

    基于所述结构轮廓和引线轮廓确定引线的焊接部位；

    判断引线的焊接部位是否超出芯片本体上的预定区域，

    若是，则确定该焊接部位为损伤部位，并记录该焊接部位。
27. 如权利要求20-26任一项所述的缺陷检测方法，其中，在确定芯片的损伤状态之后，还包括步骤：

    计算设备向水平移动滑台发送移动下一个待检测芯片的指令，以便控制所述水平移动滑台带动料台上的下一个待检测芯片移动至预定位置。

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