芯片是集成电路的载体,通过表面贴装技术能使其成为具有实用价值的微电子元器件,在民用和军工领域有着非常广泛的应用。随着芯片贴装性能指标的不断提高,对表面贴装技术也提出了更高的要求,芯片贴装技术的发展也逐渐转移到机器视觉的在线定位识别与检测领域中,并将其应用到实际的工业生产。本文的研究对象为多引脚芯片,主要研究基于模板匹配的芯片贴装视觉定位技术,实现有遮挡及堆叠等复杂情况下目标芯片的准确定位;并对多引脚芯片的引脚缺陷及尺寸检测算法进行研究,实现芯片引脚数目、间距以及尺寸的准确测量。主要研究内容如下:(1)针对多引脚芯片的视觉定位与检测进行需求分析,搭建芯片贴装的视觉定位与检测实验平台。在此实验平台的基础上进行相机、镜头与光源的选型设计,并初步完成芯片贴装定位与检测的算法设计。(2)针对圆心标志点提取的标定方法进行研究,分别将传统的棋盘格角点标定与圆心标志点标定进行理论与实验的对比分析。在搭建的视觉定位与检测实验平台的基础上,通过制作的校正模板,在相同环境条件下分别进行角点与圆心的提取实验,实验表明基于圆形标定板的圆心提取算法抗噪能力强、算法简单快速、标定精度更高,满足系统定位与检测精度的要求。(3)在多引脚芯片的视觉定位方面,对基于模板匹配的定位算法进行研究。对比分析了基于灰度特征、相关性特征及形状特征的三类模板匹配方法,通过不同光照条件、不同种类芯片以及障碍物堆叠等复杂环境下的定位实验,经验证得出基于形状的模板匹配定位效果最佳。该方法采用广义霍夫变换算法,减少边缘轮廓对光照的敏感度,在目标芯片发生遮挡或残缺等复杂情况下也能准确定位到合格芯片;依据目标芯片的形状轮廓创建模板,降低噪点的影响,可有效提高运算效率。(4)在多引脚芯片的视觉检测方面,主要完成芯片中心位置的坐标提取、角度偏移以及引脚缺陷和尺寸检测。尺寸测量方面采用Canny边缘检测算子进行高斯拟合,获取目标芯片的边缘轮廓,创建最小外接矩形得到芯片的位姿信息;对于芯片引脚数目的检测原理采用边缘对灰度投影法,实现芯片引脚间距及外形尺寸的精确测量,测量误差可达0.01mm。