利索能及
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专利号: 2020113478341
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,包括以下步骤:对芯片图像进行光照补偿,得到第一芯片图像;

对所述第一芯片图像进行高斯滤波处理,得到第二芯片图像;

对所述第一芯片图像和所述第二芯片图像进行线性融合,得到第三芯片图像;

利用最大熵分割方法对所述第三芯片图像进行处理,得到二值图像;

根据所述二值图像判断芯片表面是否有瑕疵,得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述对芯片图像进行光照补偿之前,还包括:获取原始图像,并对所述原始图像进行预处理,得到第一原始图像;

对所述第一原始图像进行边缘检测,获取所述第一原始图像中芯片的轮廓,并将所述轮廓从所述第一原始图像中剪切出来,形成第二原始图像;

对所述第二原始图像进行预处理,得到芯片图像。

3.根据权利要求1所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述对所述第一芯片图像和所述第二芯片图像进行线性融合,得到第三芯片图像包括:根据第六公式对所述第一芯片图像和所述第二芯片图像进行第一次线性融合,得到第一中间图像,所述第六公式为:F(x2,y2)=αM(x2,y2)+βIresult(x2,y2)+φ,其中F(x2,y2)为表示所述第一中间图像的二维函数,Iresult(x2,y2)为表示所述第一芯片图像的二维函数,M(x2,y2)为表示所述第二芯片图像的二维函数,α为所述第二芯片图像的第二加权系数,β为所述第一芯片图像的第一加权系数,φ为灰度偏移值,(x2,y2)为所述第一中间图像F(x2,y2)的像素点的像素坐标;

根据第七公式并利用所述第一中间图像F(x2,y2)进行第二次线性融合,得到所述第三芯片图像,所述第七公式为:R(x3,y3)=αF(x3,y3)+βF(x3,y3)+φ,其中R(x3,y3)为表示所述第三芯片图像的二维函数,α为所述第二芯片图像的第二加权系数,β为所述第一芯片图像的第一加权系数,φ为灰度偏移值,(x3,y3)为所述第三芯片图像R(x3,y3)的像素点的像素坐标。

4.根据权利要求1所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述对芯片图像进行光照补偿,得到第一芯片图像包括:利用基于均值的非均匀光照补偿方法对所述芯片图像进行光照补偿,得到第一芯片图像。

5.根据权利要求4所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述利用基于均值的非均匀光照补偿方法对所述芯片图像进行光照补偿,得到第一芯片图像包括:根据第一公式得到所述芯片图像的全局平均亮度Lightaverage,所述第一公式为:其中,M×N表示所述芯片图像的分辨率大小,p(x,y)表示所

述芯片图像中像素坐标为(x,y)的像素点的灰度值;

按照m×n个像素点的方式将所述芯片图像I(x,y)切分为多个切分块,根据第二公式得到每 个所述 切分 块的 平均 亮度L ig hta vg Ba tc h ,所述 第二公 式为 :将所有所述切分块的平均亮度LightavgBatch进行组合,形成亮度矩阵L(x,y);

根据第三公式得到所述亮度矩阵L(x,y)与所述全局平均亮度Lightaverage之间的亮度差值矩阵V(x,y),所述第三公式为:V(x,y)=L(x,y)-Lightaverage;

对所述亮度差值矩阵V(x,y)进行双三次插值,得到V(x,y)M×N,并根据第四公式得到对所述芯片图像I(x,y)进行光照补偿后所得到的第一芯片图像,所述第四公式为:Iresult(x1,y1)=I(x1,y1)-V(x1,y1)M×N,其中Iresult(x1,y1)为表示所述第一芯片图像的二维函数,(x1,y1)为所述第一芯片图像的像素点的像素坐标。

6.根据权利要求1所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述利用最大熵分割方法对所述第三芯片图像进行处理,得到二值图像包括:根据第八公式计算出所述第三芯片图像的第一熵H(T),根据第九公式算出所述第三芯片图像的第二熵H(B),所述第八公式为: 所述第九公式为:其中,L表示所述第三芯片图像中所有像素点的灰度级的最

大值,t为分割阈值的阈值门限,0≤i≤L,Pi为灰度级i在所述第三芯片图像中的概率,且Pn≥0;

根据第十公式和第十一公式计算得到所述阈值门限t,所述第十公式为:φ(t)=H(T)+H(B),所述第十一公式为:argtmaxφ(t),其中φ(t)为中间函数;

将所述第三芯片图像中灰度级大于所述阈值门限t的像素点作为前景,将所述第三芯片图像中灰度级小于所述阈值门限t的像素点作为背景;并将所述前景的像素点的灰度级设为255,所述背景的像素点的灰度级设为0,得到所述二值图像。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述对所述第一芯片图像进行高斯滤波处理,得到第二芯片图像包括:根据第五公式对所述第一芯片图像进行高斯滤波处理,得到第二芯片图像,其中所述第五公式为: 其中(x0,y0)为所述第二芯片图像M(x0,y0)的像素点的像素坐标。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法,其特征在于,所述根据所述二值图像判断芯片表面是否有瑕疵,得到检测结果包括:根据所述二值图像判断芯片表面是否有瑕疵,若是,则标定并统计瑕疵点的数量和每个瑕疵点的面积,得到所述瑕疵点的量化数据,根据所述量化数据得到检测结果;若否,则检测结果为所述芯片表面没有瑕疵。

9.一种芯片表面瑕疵的自动检测系统,其特征在于,包括第一预处理模块、第二预处理模块、第一图像处理模块、第二图像处理模块和结果统计模块,所述第一预处理模块用于对芯片图像进行光照补偿,得到第一芯片图像;

所述第二预处理模块用于对所述第一芯片图像进行高斯滤波处理,得到第二芯片图像;

所述第一图像处理模块用于对所述第一芯片图像和第二芯片图像进行线性融合,得到第三芯片图像;

所述第二图像处理模块用于利用最大熵分割方法对所述第三芯片图像进行处理,得到二值图像;

所述结果统计模块用于根据所述二值图像判断芯片表面是否有瑕疵,得到所述检测结果。

10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述的一种芯片表面瑕疵的自动检测方法的步骤。