【摘 要】
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芯片的电磁兼容性测试是芯片封装测试流水线上重要的一环,测试时,需要往测试板上芯片安装槽插拔芯片。本文针对这种应用场景,为设计一套芯片自动插拔机器人系统,研究如何基于双目立体视觉技术实现对芯片安装槽的精准定位。论文的具体工作如下:（1）搭建了双目立体视觉系统的硬件系统原型。在张正友标定法理论基础上实现了对双目系统的参数标定,获得了误差为0.09像素的标定结果。为后续的图像校正,目标空间定位环节做准备
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芯片的电磁兼容性测试是芯片封装测试流水线上重要的一环,测试时,需要往测试板上芯片安装槽插拔芯片。本文针对这种应用场景,为设计一套芯片自动插拔机器人系统,研究如何基于双目立体视觉技术实现对芯片安装槽的精准定位。论文的具体工作如下:（1）搭建了双目立体视觉系统的硬件系统原型。在张正友标定法理论基础上实现了对双目系统的参数标定,获得了误差为0.09像素的标定结果。为后续的图像校正,目标空间定位环节做准备。（2）实现了芯片插槽区域的目标检测算法。通过实验对比的方式,选择了用兼顾检测准确度和速度的YOLOv5来实现对插槽区域的检测与识别算法。通过该算法,系统能获取插槽区域的左上角和右下角坐标,确定了目标区域位置。（3）设计了一个基于Census变换改进与绝对差代价融合的优化立体匹配算法。通过对Census变换改进,降低了匹配算法对窗口中心像素的依赖性,增强了算法的抗噪性。将改进后的Census变换与绝对差算法进行归一化代价融合,缓解了算法对重复纹理的歧义性。（4）提出了利用反投影矩阵对插槽区域中心进行三维重建的解决方案。实验表明三维重建的误差控制在1mm左右。此外,在全文算法研究的基础上,对软件系统模块进行了设计,实现了一套包含图像采集、相机标定、目标检测、立体匹配、目标定位五个模块的人机交互芯片插槽双目视觉定位系统,方便投入工程应用。本文工作为后续实现一套芯片插接机器人自动化系统做了技术积累,也为解决其它空间定位问题提供了参考样例。
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