一種芯片字符識別與校驗方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路質(zhì)量控制領(lǐng)域，更具體地，涉及一種芯片字符識別與校驗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路芯片在電子行業(yè)中扮演者至關(guān)重要的作用，IC芯片的大規(guī)模制造降低了電子產(chǎn)品的價格。為了保證每一個IC芯片的質(zhì)量，IC芯片生產(chǎn)過程中需要對芯片封裝質(zhì)量進行檢測，主要包括檢查尺寸和印刷標記。IC芯片字符實時檢測的目的是根據(jù)已知的參考數(shù)字(已經(jīng)給定的參考數(shù)字)，檢測在芯片上激光打印的數(shù)字字符是否正確，由于IC芯片一般體積小，生產(chǎn)線速度快，難以提取清晰的字符輪廓以及字符特征，要實時的提取IC芯片上的字符并和標準字符進行比對，就要根據(jù)不同的字符特征進行合適字符提取，識別策略。
[0003]一般檢測過程中，需要檢測的IC芯片上字符主要是數(shù)字和英文字符，在同一種IC芯片上，字符的數(shù)目、大小、位置是相對固定的。放置IC芯片的傳送帶以一定的速度勻速運動，這樣需要相機在運動時間內(nèi)采集到每一張圖片的圖片，并對圖像進行處理，提取字符，進行識別以及和標準字符進行比對。改校驗的準確率要求大于99%。
[0004]一般的字符識別技術(shù)中，只是簡單的對字符進行識別，而不對字符與標準字符進行比對，無法判斷是否質(zhì)量出錯，并且一般的識別技術(shù)不針對IC芯片特定的字符印刷規(guī)貝1J，采用傳統(tǒng)的字符提取技術(shù)對字符進行提取，不僅提取速度慢，而且誤差比較大，不能滿足實時、準確率高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種芯片字符識別與校驗方法及裝置，其目的在于針對芯片字符，提供一套實時準確的字符識別方法及裝置，實現(xiàn)芯片字符校驗，由此解決現(xiàn)有的芯片字符校驗速度慢、誤差大，不能滿足實時性、準確性要求的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種芯片字符識別方法，包括以下步驟:
[0007](I)芯片字符圖像獲取及預(yù)處理:獲取芯片字符圖像，并處理成二值化圖像；
[0008](2)芯片字符分割:
[0009](2-1)行分割:對于步驟⑴中獲得的二值化圖像進行逐行掃描，統(tǒng)計圖像每一行中的白色像素點的個數(shù)，將其中白色像素點的個數(shù)超過預(yù)設(shè)行間閾值的連續(xù)的行作為一個字符行；
[0010](2-2)列分割:對有步驟(2-1)中獲得的每一個字符行進行逐列掃描，統(tǒng)計字符行每一列中的白色像素點的個數(shù)，將白色像素點的個數(shù)超過預(yù)設(shè)字間閾值的連續(xù)的列作為一個預(yù)字符圖像；
[0011](2-3)字符分割:對于步驟(2-2)中獲得的每一個預(yù)字符圖像，統(tǒng)計其列數(shù)，將列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)的預(yù)字符圖像作為單個字符圖像；將列數(shù)低于標準字符列數(shù)范圍下限的預(yù)字符圖像，按照從左到右的順序依次合并，直至其合并后字符圖像的列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)，則合并后的字符圖像作為單個字符圖像；將列數(shù)高于標準字符列數(shù)范圍上限的預(yù)字符圖像，根據(jù)預(yù)設(shè)的字符間閾值拆分，直至每個拆分后的每一個字符圖像的列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)，將拆分后的每一個字符圖像作為單個字符圖像；
[0012](3)芯片字符識別校驗:將步驟(2)中獲得的單個字符圖像分別識別成單個字符，將字符組合成字符串。
[0013]優(yōu)選地，所述芯片字符識別方法，其步驟(3)包括以下子步驟:
[0014](3-1)歸一化處理:將步驟(2)中獲得的單個字符圖像，采用鄰近差值法，保持字符長寬比不變，縮放為統(tǒng)一大小的歸一化字符圖像；
[0015](3-2)機器學習識別:采用模式識別的方法，以字符的網(wǎng)格特征和幾何矩特征為模型特征，進行模式識別，將步驟(3-1)中獲得的歸一化字符圖像識別為字符；
[0016](3-3)組合:將步驟(3-2)中的字符按照其自負圖像的初始位置組合成字符串。
[0017]優(yōu)選地，所述芯片字符識別方法，其步驟(I)包括以下子步驟:
[0018](1-1)芯片圖像獲取:將拍攝得到的芯片圖像進行濾波處理得到濾波后的圖像；
[0019](1-2)圖像二值化處理:采用基于分塊的大津法，對步驟(1-1)中濾波后的圖像進行二值化，得到二值化圖像。
[0020]按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種芯片字符校驗方法，應(yīng)用所述芯片字符識別方法，將芯片字符識別成字符串后，與預(yù)設(shè)的字符串進行比較，得到校驗結(jié)果。
[0021]按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種應(yīng)用所述的芯片字符校驗方法的裝置，包括照明裝置、芯片承載臺、圖像采集裝置、圖像處理裝置、以及報警裝置；
[0022]所述芯片承載臺，用于批量承載芯片，并按照芯片放置順序相對于圖像采集裝置移動；
[0023]所述照明裝置，設(shè)置在芯片承載臺與圖像采集裝置之間；
[0024]所述圖像采集裝置，設(shè)置與芯片承載臺待成像芯片正上方，用于對待成像芯片成像，并將圖像數(shù)據(jù)傳遞給圖像處理裝置；
[0025]所述圖像處理裝置，用于存儲標準字符串，接收芯片圖像數(shù)據(jù)，并按照所述的芯片字符校驗方法進行校驗，將錯誤結(jié)果輸出給報警裝置；
[0026]所述報警裝置，與圖像處理裝置數(shù)據(jù)連接，用于提示校驗出錯的芯片。
[0027]優(yōu)選地，所述芯片識別裝置，其照明裝置為環(huán)形光，設(shè)置與芯片承載臺待成像芯片的正上方。
[0028]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0029](I)本發(fā)明提出了一種芯片字符識別與校驗方法及裝置，針對字符的三種情況:整體字符、粘連字符、斷裂字符提出了三種不同的字符分割方法，針對性更強，提取速度快，魯棒性更高，大大減少了字符的斷裂和粘連問題對字符識別的影響。
[0030](2)本發(fā)明提供的裝置，能獲得較好的IC芯片字符圖像，批量校對IC芯片標記問題，大大提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0031]圖1是實施例1中經(jīng)過二值化后的圖像；
[0032]圖2是實施例1中行投影分布圖；
[0033]圖3是實施例1中經(jīng)過行分割后的圖像；
[0034]圖4是實施例1中一行圖像；
[0035]圖5是實施例1中該行的列投影圖像；
[0036]圖6是實施例1中該行的預(yù)字符圖像；
[0037]圖7是實施例1中粘連字符的拆分后圖像；
[0038]圖8是實施例1中斷裂字符的合并后圖像；
[0039]圖9是實施例2中芯片字符識別與校驗裝置圖像。
[0040]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1為照明裝置，2為芯片承載臺，3為圖像采集裝置，4為圖像處理裝置，5為報警裝置。
【具體實施方式】
[0041]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0042]本發(fā)明提供的芯片字符識別方法，包括以下步驟:
[0043](I)芯片字符圖像獲取及預(yù)處理:獲取芯片字符圖像，并處理成二值化圖像；
[0044](1-1)芯片圖像獲取:將拍攝得到的芯片圖像進行濾波處理得到濾波后的圖像；
[0045]濾波方法可以采用高斯濾波、中值濾波、雙邊濾波等。
[0046](1-2)圖像二值化處理:采用基于分塊的大津法，對步驟(1-1)中濾波后的圖像進行二值化，得到二值化圖像。
[0047]在芯片運動、光照不均以及芯片字符體積小，會造成采集的圖像中芯片模糊殘缺，同時會存在圖片灰度值不均勻等問題，這樣采用單一的大津法使用全局的閾值對芯片進行二值化處理會造成芯片字符分割不完整?；诜謮K的大津法是采用局部閾值，將圖片分為幾塊，使用每塊的閾值，對整幅圖像進行二值化處理。
[0048](2)芯片字符分割:
[0049](2-1)行分割:對于步驟⑴中獲得的二值化圖像進行逐行掃描，統(tǒng)計圖像每一行中的白色像素點的個數(shù)，將其中白色像素點的個數(shù)超過預(yù)設(shè)行間閾值的連續(xù)的行作為一個字符行；
[0050](2-2)列分割:對有步驟(2-1)中獲得的每一個字符行進行逐列掃描，統(tǒng)計字符行每一列中的白色像素點的個數(shù)，將白色像素點的個數(shù)超過預(yù)設(shè)字間閾值的連續(xù)的列作為一個預(yù)字符圖像；
[0051](2-3)字符分割:對于步驟(2-2)中獲得的每一個預(yù)字符圖像，統(tǒng)計其列數(shù)，將列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)的預(yù)字符圖像作為單個字符圖像；將列數(shù)低于標準字符列數(shù)范圍下限的預(yù)字符圖像，按照從左到右的順序依次合并，直至其合并后字符圖像的列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)，則合并后的字符圖像作為單個字符圖像；將列數(shù)高于標準字符列數(shù)范圍上限的預(yù)字符圖像，根據(jù)預(yù)設(shè)的字符間閾值拆分，直至每個拆分后的每一個字符圖像的列數(shù)在標準字符列數(shù)范圍之內(nèi)，將拆分后的每一個字符圖像作為單個字符圖像；
[0052](3)芯片字符識別校驗:將步驟(2)中獲得的單個字符圖像分別識別成單個字符，將字符組合成字符串。
[0053](3-1)歸一化處理:將步驟(2)中獲得的單個字符圖像，采用鄰近差值法，保持字符長寬比不變，縮放為統(tǒng)一大小的歸一化字符圖像；
[0054]插值點的4個鄰點中距離最近的鄰點灰度值作為該點的灰度值。設(shè)插值點(i，j)到周邊 4 個鄰點 fk(i，j) (k = 1,2,3,4)的距離為 dk(k = 1,2,3,4)，貝丨J:g(i, j) = fk(i，j)，dl = min{dl，d2，d3，d4}，I = 1，2，3，4。該步驟的目的是通過減小圖片，降低字符圖片特征的計算時間，滿足IC芯片識別與校驗的實時性要求。
[0055](3-2)機器學習識別:采用模式識別的方法，以字符的網(wǎng)格特征和幾何矩特征為模型特征，進行模式識別，將步驟(3-1)中獲得的歸一化字符圖像識別為字符；
[0056](3-3)組合:將步驟(3-2)中的字符按照其自負圖像的初始位置組合成字符串。
[0057]本發(fā)明提供的芯片字符校驗方法，應(yīng)用所述芯片字符識別方法，將芯片字符識別成字符串后，與預(yù)設(shè)的字符串進行比較，得到校驗結(jié)果。
[0058]本發(fā)明提供的芯片字符校驗裝置，如圖9所示，包括照明裝置、芯片承載臺、圖像采集裝置、圖像處理裝置、以及報警裝置；
[0059]所述芯片承載臺，用于批量承載芯片，并按照芯片放置順序相對于圖像采集裝置移動；
[0060]所述照明裝置，設(shè)置在芯片承載臺與圖像采集裝置之間；優(yōu)選采用環(huán)形光，設(shè)置與芯片承載臺待成像芯片的正上方。
[0061]采用的環(huán)形光源能夠使360°均勻照射在IC芯片上，沒有虛影產(chǎn)生，拍攝到的圖像清晰度高。
[0062]所述圖像采集裝置，設(shè)置與芯片承載臺待成像芯片正上方，用于對待成