[发明专利]印刷电路板中异型元件和高密度封装元器件的配准方法

摘要

本发明公开了印刷电路板中异型元件和高密度封装元器件的配准方法，包括以下步骤：(1)粗略定位：采用SIFT配准方法得到粗略变换参数(m，n，β)；(2)精细细定位：利用上述粗变换参数(m，n，β)，对待配准图像I(x，y)进行逆变换得到g(x，y)，计算g(x，y)与模板图像f(x，y)的最小能量方程E，对E求各阶偏导并令其为0，求解变换参数(a，b，θ)；令m′＝m+a，n′＝n+b，β′＝β+θ；计算在变换关系(m′，n′，β′)下的能量E；判断E是否低于设定值，若否，进行下一次迭代；若是，则结束迭代过程，将m′作为最终的x方向的平移参数、n′作为最终的y方向的平移参数，β′作为最终的旋转角度。与现有技术相比，本发明实现了高精度亚像素级定位，并且对光照变换和噪声具有很强的鲁棒性。

主权项

印刷电路板中异型元件和高密度封装元器件的配准方法，其特征在于，包括以下步骤：S1粗略定位：输入待配准图像I(x，y)，利用SIFT配准方法计算I(x，y)与模板图像f(x，y)之间粗略变换关系(m，n，β)，其中m、n分别是x、y方向的平移参数，β是旋转角度；S2精细定位：S2.1按粗略变换关系(m，n，β)对I(x，y)进行逆变换，得到逆变换图像g(x，y)，g(x，y)与f(x，y)的变换关系为(a，b，θ)，即g(x，y)＝f(xcosθ‑ysinθ+a，xsinθ‑ycosθ+b)(1)其中a、b分别是x、y方向的平移参数，θ是旋转角度；S2.2对式(1)，先将sinθ、cosθ进行二阶泰勒展开，再将f(x，y)进行二阶泰勒展开，得到 g ( x , y ) ≈ f ( x , y ) + ( a - yθ - x θ 2 2 ) ∂ f ∂ x + ( b + xθ + yθ 2 2 ) ∂ f ∂ y - - - ( 2 ) S2.3得到f(x，y)与g(x，y)的能量方程如下： E ( a , b , θ ) = Σ [ f ( x , y ) + ( a - yθ - xθ 2 2 ) ∂ f ∂ x + ( b + xθ + y θ 2 2 ) ∂ f ∂ y - g ( x , y ) ] 2 - - - ( 3 ) S2.4对式(3)的a、b、θ各自求偏导数，并令其为零，得 ( Σ ( ∂ f ∂ x ) 2 ) a + ( Σ ∂ f ∂ x ∂ f ∂ y ) b + ( ΣR ∂ f ∂ x ) θ = Σ ∂ f ∂ x ( f - g ) - - - ( 4 ) ( Σ ∂ f ∂ x ∂ f ∂ y ) a + ( Σ ( ∂ f ∂ x ) 2 ) b + ( ΣR ∂ f ∂ y ) θ = Σ ∂ f ∂ y ( f - g ) - - - ( 5 ) ( ΣR ∂ f ∂ x ) a + ( ΣR ∂ f ∂ y ) b + ( Σ R 2 ) θ = ΣR ( f - g ) - - - ( 6 ) 其中， R = ( x ∂ f ∂ y - y ∂ f ∂ x ) ; S2.5根据式(4)～(6)求得(a，b，θ)，令m′＝m+a，n′＝n+b，β′＝β+θ；将变换公式(m′，n′，β′)代入式(3)，计算在变换关系(m′，n′，β′)下的能量E；S2.6判断E是否低于设定值，若否，进行步骤S2.4～S2.6；若是，则结束迭代过程，将m′作为最终的x方向的平移参数、n′作为最终的y方向的平移参数，β′作为最终的旋转角度。