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CN111275674A - 一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质 Download PDF

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CN111275674A
CN111275674A CN202010051378.XA CN202010051378A CN111275674A CN 111275674 A CN111275674 A CN 111275674A CN 202010051378 A CN202010051378 A CN 202010051378A CN 111275674 A CN111275674 A CN 111275674A
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CN
China
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burning
chips
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image
Prior art date
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Withdrawn
Application number
CN202010051378.XA
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Inventor
周露露
钟晓欣
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Foshan Prewell Technology Co ltd
Original Assignee
Foshan Prewell Technology Co ltd
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Application filed by Foshan Prewell Technology Co ltd filed Critical Foshan Prewell Technology Co ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明提供一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质，所述方法包括：采集获取PCB板的原始图像信息；采用模板小图匹配算法将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并采用烧录装置对其进行批量烧录程序；待程序烧录完成后，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测。本发明能够实现对PCB板上的多个芯片进行批量烧录检测，且检测的准确度较高。

Description

一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及芯片烧录技术领域，尤其涉及一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质。
背景技术
目前市场上大部分的电子产品均需要使用芯片进行控制，因此需要对芯片进行程序的烧录。
在汽车ECU模块、空调控制模块等控制设备的生产领域，需要在电路组装好之后将相关控制逻辑程序烧录到芯片中。烧录芯片时，需要将芯片或者相关电路板固定在夹具等仪器上，并与安装在夹具上的烧录器连接好，然后操作上位机来控制烧录器对芯片进行烧录，并在烧录完毕之后将芯片或电路板从夹具上拆下，完成一个芯片的烧录工作。
同一批次的控制设备的硬件结构是完全相同的，需要烧录到芯片中的控制逻辑程序也是完全相同的，因此在批量生产控制设备时，对芯片的烧录是一项机械重复的繁琐工作。传统多是采用人工方式来实现的。首先，操作员在烧录芯片时需要一一对应芯片的软件序号和电路板上芯片的位置号，操作繁琐且复杂，而且每次只能烧录一个芯片，工作效率低，无法达到大批量生产的要求；其次，在烧录过程中操作员容易将软件序号和芯片位置号对应错误，造成芯片产品的不良。因此在芯片烧录完成后，还需要及时对烧录完成的芯片进行良率检测。目前的检测方式多是采用专门的检测设备对芯片烧录的程序进行检测，检测方式较为单一，芯片整体检测的准确度不高。
发明内容
为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明第一方面提出了一种芯片烧录检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；
采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并采用烧录装置对其进行批量烧录程序；
待程序烧录完成后，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
本方案中，采用烧录装置对其进行批量烧录程序，具体包括：
对分割好的图像信息进行图像处理以识别所有残缺合格标记芯片的烧录点；
标记所有残缺合格标记芯片的烧录点在分割好的图像信息中的坐标位置；
基于所有烧录点的坐标位置选配与其相对位的烧录针，并控制所述烧录针接触于烧录点，以使所述烧录装置对各个芯片进行烧录程序。
本方案中，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体包括：
对分割好的图像信息进行灰度化处理；
对灰度化的图像进行图像增强处理；
对增强处理后的图像进行二值化处理；
对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；
计算目标芯片的残缺面积为
Figure BDA0002371301990000031
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure BDA0002371301990000032
T为预设的灰度阀值；
根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000033
本方案中，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体还包括：
根据图像识别技术分别计算目标芯片中n个不同位置的残缺面积S1，S2，...，Sn；
基于各个位置的权重W1，W2，...，Wn，分别计算对应的权重面积S1W1，S2W2，...，SnWn；
汇总各个位置的权重面积S1W1+S2W2+…+SnWn，并结合完整的芯片样本面积S样，计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000034
本方案中，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，具体还包括：
通过所述检测设备营造不同的检测环境条件，所述检测环境条件包括振动环境、高温环境、低温环境、高湿度环境；
分别将所有残缺合格标记的芯片置于不同的检测环境条件下进行程序检测，以对芯片上的虚焊点进行检测。
本方案中，采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，具体包括：
采用所述模板小图遍历所述原始图像信息中的每个区域，比较每个区域与所述模板小图的第一相似度；
当某区域与所述模板小图的第一相似度超过第一预设阀值时，则判定该区域为独立的芯片区域。
本方案中，在采集获取PCB板的原始图像信息之后，所述方法还包括：
将所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像之间的第二相似度；
当所述第二相似度超过第二预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的正面，当所述第二相似度小于所述第二预设阀值时，将所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像之间的第三相似度；
当所述第三相似度超过所述第三预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的反面，并提示校正，当所述第三相似度小于所述第三预设阀值时，则发出报警信号。
本发明第二方面还提出一种芯片烧录检测系统，所述系统包括：
图像采集模块，用于采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
图像处理模块，用于获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
计算模块，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
判断标记模块，用于判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
烧录装置，从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并对其进行批量烧录程序；
检测装置，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
本方案中，所述计算模块还用于对分割好的图像信息进行灰度化处理；对灰度化的图像进行图像增强处理；对增强处理后的图像进行二值化处理；对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；计算目标芯片的残缺面积为
Figure BDA0002371301990000051
Figure BDA0002371301990000052
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure BDA0002371301990000053
T为预设的灰度阀值；根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000054
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的一种芯片烧录检测方法的步骤。
本发明提出一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质，能够实现对PCB板上的多个芯片进行批量烧录检测，且检测的准确度较高。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了本发明一种芯片烧录检测方法的流程图；
图2示出了本发明的烧录装置的示意图；
图3示出了本发明一种PCB板的示意图；
图4示出了本发明一种芯片烧录检测系统的框图；
附图标记：
1PCB板，11芯片，111烧录点，112金属端子，2烧录装置，21烧录针。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种芯片烧录检测方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提出一种芯片烧录检测方法，所述方法包括：
S102，采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
S104，获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；
S106，采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
S108，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
S110，判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
S112，从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并采用烧录装置对其进行批量烧录程序；
S114，待程序烧录完成后，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
需要说明的是，本发明在芯片烧录之前，先通过图像识别残缺芯片，并基于芯片的残缺率进行评判，设置预设的残缺阀值，当残缺率大于残缺阀值时，直接判定该芯片整体不合格，并对该芯片进行不合格标记，且后续的烧录装置不再对其进行烧录程序，避免对不合格的芯片做不必要的烧录操作。同时，本发明先进行残缺检测，然后再进行程序检测，通过多次检测工序，进一步提升了对芯片良率检测的准确性。
根据本发明的实施例，采用烧录装置对其进行批量烧录程序，具体包括：
对分割好的图像信息进行图像处理以识别所有残缺合格标记芯片的烧录点；
标记所有残缺合格标记芯片的烧录点在分割好的图像信息中的坐标位置；
基于所有烧录点的坐标位置选配与其相对位的烧录针，并控制所述烧录针接触于烧录点，以使所述烧录装置对各个芯片进行烧录程序。
需要说明的是，可以在PCB板上打标对应的芯片型号，通过图像识别技术识别获取所述芯片型号，也可以直接获取用户通过人机交互界面输入的芯片型号，但不限于此。在获取所述芯片型号后，即可在模板数据库中查找与之匹配的模板小图。
需要说明的是，一版PCB板上排布有多个相同的芯片，每个芯片都有若干个烧录点(如两个、三个等)，而单个芯片不同的烧录点分别承担不同的功能。例如，对于两个烧录点的芯片而言，一个烧录点用于输入烧录程序，另一个烧录点用于输出烧录结果。相应的，烧录装置也应具有两个接线端，一个接线端用于向芯片输入程序，另一接线端用于接收所述芯片输出的烧录结果。对于同一个芯片而言，只有该芯片的两个烧录点分别一一对应于两个接线端才能烧录成功，如果两个烧录点同时对应于烧录装置的同一个接线端，则无法成功烧录。本发明在所述烧录装置的烧录针接触到所有烧录点后，针对所有烧录点基于不同的芯片进行划分，从而使每个芯片的烧录点都能成功对应于所述烧录装置的接线端，实现多个芯片的批量烧录。
根据本发明的实施例，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体包括：
对分割好的图像信息进行灰度化处理；
对灰度化的图像进行图像增强处理；
对增强处理后的图像进行二值化处理；
对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；
计算目标芯片的残缺面积为
Figure BDA0002371301990000091
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure BDA0002371301990000092
T为预设的灰度阀值；
根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000093
需要说明的是，一般芯片残缺分三种：缺边、孔洞、缺角。可以使用残缺面积在完整芯片样本中的比例来进行残缺率的计算，判断其是否满足预设的残缺率标准。
在图像获取时，可以采用黑色底板作为背景色，由于可能噪声等原因，芯片上存在一些灰度值与背景色相近的黑点区域。在识别过程中，系统可能把这些黑点计算成残缺面积(像素的个数)，从而出现误判现象。因此需要在图像二值化后，进行细小孔洞消除和边界平滑处理，然后再进行面积的计算。
进一步的，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体还包括：
根据图像识别技术分别计算目标芯片中n个不同位置的残缺面积S1，S2，...，Sn；
基于各个位置的权重W1，W2，...，Wn，分别计算对应的权重面积S1W1，S2W2，...，SnWn；
汇总各个位置的权重面积S1W1+S2W2+…+SnWn，并结合完整的芯片样本面积S样，计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000101
需要说明的是，芯片的某些位置并不是很重要，即使此区域有残缺，但带来的影响较小；例如边部，因此该区域的权重相对较低。芯片的一些位置显得很重要，例如金属端子附近等，此区域有较小的残缺，也会带来较大的影响，因此该位置区域的权重相对较高，通过增设权重因素，能够有效根据芯片的不同残缺部位进行合理的良率检测，提升了良率检测的准确度。
根据本发明的实施例，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，具体还包括：
通过所述检测设备营造不同的检测环境条件，所述检测环境条件包括振动环境、高温环境、低温环境、高湿度环境；
分别将所有残缺合格标记的芯片置于不同的检测环境条件下进行程序检测，以对芯片上的虚焊点进行检测。
需要说明的是，芯片上的虚焊点多是在生产过程中因生产工艺不当引起的，虚焊点主要存在于金属端子与芯片主体的焊接处，容易引起芯片时通时不通的不稳定状态，因此虚焊点在稳定环境下，不容易被检查出来，本发明通过将待检测的芯片放置于各种特殊的检测环境条件下，以实现对芯片虚焊点的准确检测。
根据本发明的实施例，采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，具体包括：
采用所述模板小图遍历所述原始图像信息中的每个区域，比较每个区域与所述模板小图的第一相似度；
当某区域与所述模板小图的第一相似度超过第一预设阀值时，则判定该区域为独立的芯片区域。
需要说明的是，模板小图匹配算法就是在待分割的原始图像信息中寻找与模板小图相似的图像。具体操作时，可以采用模板小图遍历所述原始图像信息中的每一个可能的区域，比较各区域与模板小图是否相似，当相似度足够高时，则认为找到了符合的目标区域(即芯片所在的区域)，并进行分割处理。
优选的，所述第一预设阀值可以设定为0.9，即当某区域与模板小图的相似度大于等于0.9时，则认为该区域为目标区域。可以理解，所述第一预设阀值还应小于等于1。
根据本发明的实施例，在采集获取PCB板的原始图像信息之前，所述方法还包括：
将所述PCB板移动至所述烧录装置下，并使所述烧录装置上阵列排布的多个烧录针覆盖到所述PCB板中的每个芯片。
根据本发明的实施例，对分割好的图像信息进行图像处理以识别所有残缺合格标记芯片的烧录点，具体包括：
对分割好的图像信息进行图像处理以得到对应的灰度图像，分析所述灰度图像中各个点位的灰度值，并将灰度值大于预定值的点位判定为电连接点，所述电连接点包括烧录点和金属端子；
分析每个电连接点的尺寸大小，并将尺寸小于预定值的电连接点判定为烧录点。
如图2所示，所述PCB板1上排布有多个独立芯片11，每个芯片11上设有烧录点111和金属端子112两种电连接点，烧录点111主要用于烧录程序，而金属端子112主要用于与终端设备进行电连接，进而使所述终端设备通过金属端子与芯片进行数据交互。所述终端设备可以为手机、电脑、PAD等。但不限于此。
如图3所示，所述烧录装置2包括烧录器(图未示)、控制器(图未示)、浮动机构(图未示)及多个烧录针21。所述烧录器能够与多个烧录针21进行电连接，对应的烧录针21接触于芯片的烧录点，所述烧录器借助对应的烧录针向芯片烧录程序。所述控制器用于控制所述浮动机构，所述浮动机构作用于多个烧录针。可以理解，烧录针的数量大于PCB板上烧录点的数量，当PCB板移动到烧录装置下后，只有部分的烧录针能够对位于所述PCB板上烧录点，其他的烧录针因不对位所述PCB板上烧录点将被闲置。所述控制器控制浮动机构将对位于烧录点的烧录针下降，并使烧录针准确地接触于对应的烧录点。相较于传统人工作业方式，本发明实现了全自动化的芯片烧录工序，提高了烧录针与烧录点对接的准确率，进一步提升了芯片烧录的良率。
进一步的，本发明通过传送带将排布有多个独立芯片的PCB板移动至烧录装置下，然后通过相应的定位机构将所述PCB板进行定位，以使所述烧录装置与所述PCB板之间的位置关系保持不变，进而有利于后续的烧录针对位于烧录点，提升了芯片烧录工序的可靠性。
具体的，每个独立芯片上的烧录点可以为两个、三个、四个等，优选为两个。每个独立芯片上的金属端子可以为两个、三个、四个等，优选为两个。
本发明的灰度值则是把白色与黑色之间按对数关系分成若干级，又称为灰度等级。其范围一般从0到255，白色为255，黑色为0。对于灰度图像而言，某点位的灰度值越高，表明该点位的亮度越高。本发明通过判别各个点位灰度值的高低来识别电连接点(即烧录点、金属端子)。然而对于不同种类的芯片，其电连接点的亮度也不尽相同。例如：铝材质电连接点的亮度高于铜材质电连接点的亮度，因此在设定第一预设阀值时，应根据实际情况来设定，对于铝材质电连接点可以选用灰度值200作为第一预设阀值，对于铜材质电连接点可以选用灰度值180作为第一预设阀值。
通常情况下，烧录点的尺寸要小于金属端子的尺寸，因此可以选用烧录点与金属端子之间的中间尺寸作为预定值。然而对于不同种类的芯片，烧录点的尺寸与金属端子的尺寸均不是固定不变的，因此在设定预定值时，应根据实际芯片的类型来设定。
根据本发明的实施例，采集获取PCB板的原始图像信息，具体包括：
通过一光源照射所述PCB板的上表面；
采用一摄像头摄取所述PCB板的原始图像信息。
优选的，所述摄像头为CCD摄像头，所述光源为LED灯，但不限于此。
需要说明的是，所述光源的照射方向可以与所述PCB板的平面之间呈锐角，所述摄像头位于所述光源照射所述PCB板后的反射方向上。可以理解，当所述光源照射到芯片的硅胶部分时，其产生的反射光线较弱，通过摄像头摄取图像信息时，其亮度不高；当所述光源照射到芯片的烧录针或金属端子时，由于烧录针或金属端子均为金属材质，根据金属材质的反光特性，烧录针或金属端子将会产生较强的反射光线，通过摄像头摄取图像时，其亮度明显高于芯片的其它部位(如硅胶面、塑胶面等)，即对应的灰度图像的灰度值也为最高，进而便于将烧录针或金属端子从PCB板上分割出来。
根据本发明的实施例，在采集获取PCB板的原始图像信息之后，所述方法还包括：
将所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像之间的第二相似度；
当所述第二相似度超过第二预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的正面，当所述第二相似度小于所述第二预设阀值时，将所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像之间的第三相似度；
当所述第三相似度超过所述第三预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的反面，并提示校正，当所述第三相似度小于所述第三预设阀值时，则发出报警信号。
需要说明的是，本发明定义所述PCB板设有烧录点的一面为正面，所述PCB板未设有烧录点的一面为反面。可以理解，烧录装置位于所述PCB板的上方，当所述PCB板的正面朝上时，所述烧录装置的烧录针才可以接触到烧录点。本发明通过模板匹配算法，首先判断所述PCB板的正面是否朝上，如果正面朝上，即可进行后续芯片烧录工序，如果反面朝上，则可以发出校正提示信息，以提示操作人员或机械手进行翻转校正。
可以理解，如果所述原始图像信息与正面模板图像和反面模板图像均不匹配，则判定该PCB板与先前已完成芯片烧录的PCB不属于同一批次或同一类，针对不同批次或不同类的PCB板，其烧录的程序可能不同，如果此时按照先前的程序对该PCB板进行芯片烧录，则将可能导致芯片烧录失败的风险。然而本发明通过将所述原始图像信息先后与正面模板图像和反面模板图像进行匹配，从而有效剔除非本批次的PCB板，提升了芯片烧录的良率。
根据本发明的实施例，单个烧录针的截面积小于单个烧录点的接触面积。
可以理解，烧录针的截面积不易过大，在不影响电连接性的同时，尽可能减少烧录针的截面积，以使烧录针能够准确地接触到芯片的目标点位。使单个烧录针的截面积小于单个烧录点的接触面积，从而有效避免单个烧录针的截面积过大而误连接到芯片的其它点位，进一步提升芯片烧录的良率。
根据本发明的实施例，单个烧录点的接触面为圆形，在阵列排布的多个烧录针中，任意相邻两个烧录针之间的距离小于等于每个烧录点圆形接触面的直径。
需要说明的是，由于每个烧录点在芯片或PCB板上的位置不固定，也就是说，不同种类的芯片，其烧录点的位置不固定。本发明通过限定多个烧录针的阵列排布密度，当阵列排布的多个烧录针覆盖到PCB板的所有芯片时，使任意相邻两个烧录针之间的距离小于等于每个烧录点圆形接触面的直径，从而确保所有芯片上的烧录点都能对位有烧录针，提升了芯片全自动烧录的稳定性、可靠性。
需要说明的是，由于金属端子和烧录点可能分别在PCB板的正反两面，烧录装置需要对位于烧录点才能进行烧录，检测装置需要对位于金属端子才能程序检测；当程序烧录完成之后，需要由人工或机械手翻转，再进行程序检测。在程序检测之前，本发明的方法还包括：通过模板匹配方法对PCB板的正反面检测(正面表示烧录点朝上，反面表示金属端子朝上)，若当前PCB板呈反面姿态时，则进行后续程序检测，若当前PCB板呈正面姿态时，需要提醒操作员进行翻转，待翻转之后，才可进行程序检测。
图4示出了本发明一种芯片烧录检测系统的框图。
如图4所示，本发明第二方面还提出一种芯片烧录检测系统，所述系统包括：
图像采集模块，用于采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
图像处理模块，用于获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
计算模块，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
判断标记模块，用于判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
烧录装置，从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并对其进行批量烧录程序；
检测装置，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
需要说明的是，本发明的系统可以在PC、手机、PAD等终端设备中进行操作。
进一步的，所述系统还包括传送模块，所述传送模块用于将排布有多个独立芯片的PCB板移动至烧录装置或检测装置下，当PCB板在烧录装置下时，所述烧录装置上阵列排布的多个烧录针覆盖到所述PCB板中的每个独立芯片上的烧录点，当PCB板在检测装置下时，所述烧录装置上阵列排布的多个烧录针覆盖到所述PCB板中的每个独立芯片上的金属端子。
进一步的，所述烧录装置还用于对分割好的图像信息进行图像处理以识别所有残缺合格标记芯片的烧录点；标记所有残缺合格标记芯片的烧录点在分割好的图像信息中的坐标位置；基于所有烧录点的坐标位置选配与其相对位的烧录针，并控制所述烧录针接触于烧录点，以对各个芯片进行烧录程序。
进一步的，所述计算模块用于对分割好的图像信息进行灰度化处理；对灰度化的图像进行图像增强处理；对增强处理后的图像进行二值化处理；对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；计算目标芯片的残缺面积为
Figure BDA0002371301990000171
Figure BDA0002371301990000172
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure BDA0002371301990000173
T为预设的灰度阀值；根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000174
进一步的，所述计算模块还用于根据图像识别技术分别计算目标芯片中n个不同位置的残缺面积S1，S2，...，Sn；基于各个位置的权重W1，W2，...，Wn，分别计算对应的权重面积S1W1，S2W2，...，SnWn；汇总各个位置的权重面积S1W1+S2W2+…+SnWn，并结合完整的芯片样本面积S样，计算目标芯片的残缺率
Figure BDA0002371301990000175
进一步的，所述检测装置还通过所述检测设备营造不同的检测环境条件，所述检测环境条件包括振动环境、高温环境、低温环境、高湿度环境；分别将所有残缺合格标记的芯片置于不同的检测环境条件下进行程序检测，以对芯片上的虚焊点进行检测。
进一步的，所述图像处理模块采用所述模板小图遍历所述原始图像信息中的每个区域，比较每个区域与所述模板小图的第一相似度；当某区域与所述模板小图的第一相似度超过第一预设阀值时，则判定该区域为独立的芯片区域。
进一步的，所述图像处理模块还用于将所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像进行匹配；计算所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像之间的第二相似度；当所述第二相似度超过第二预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的正面，当所述第二相似度小于所述第二预设阀值时，将所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像进行匹配；计算所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像之间的第三相似度；当所述第三相似度超过所述第三预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的反面，并提示校正，当所述第三相似度小于所述第三预设阀值时，则发出报警信号。
本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的一种芯片烧录检测方法的步骤。
本发明提出一种芯片烧录检测方法、系统和计算机可读存储介质，能够实现对PCB板上的多个芯片进行批量烧录检测，且检测的准确度较高。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种芯片烧录检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；
采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并采用烧录装置对其进行批量烧录程序；
待程序烧录完成后，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
2.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，采用烧录装置对其进行批量烧录程序，具体包括：
对分割好的图像信息进行图像处理以识别所有残缺合格标记芯片的烧录点；
标记所有残缺合格标记芯片的烧录点在分割好的图像信息中的坐标位置；
基于所有烧录点的坐标位置选配与其相对位的烧录针，并控制所述烧录针接触于烧录点，以使所述烧录装置对各个芯片进行烧录程序。
3.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体包括：
对分割好的图像信息进行灰度化处理；
对灰度化的图像进行图像增强处理；
对增强处理后的图像进行二值化处理；
对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；
计算目标芯片的残缺面积为
Figure FDA0002371301980000021
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure FDA0002371301980000022
T为预设的灰度阀值；
根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure FDA0002371301980000023
4.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算，具体还包括：
根据图像识别技术分别计算目标芯片中n个不同位置的残缺面积S1，S2，...，Sn；
基于各个位置的权重W1，W2，...，Wn，分别计算对应的权重面积S1W1，S2W2，...，SnWn；
汇总各个位置的权重面积S1W1+S2W2+…+SnWn，并结合完整的芯片样本面积S样，计算目标芯片的残缺率
Figure FDA0002371301980000024
5.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，具体还包括：
通过所述检测设备营造不同的检测环境条件，所述检测环境条件包括振动环境、高温环境、低温环境、高湿度环境；
分别将所有残缺合格标记的芯片置于不同的检测环境条件下进行程序检测，以对芯片上的虚焊点进行检测。
6.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，具体包括：
采用所述模板小图遍历所述原始图像信息中的每个区域，比较每个区域与所述模板小图的第一相似度；
当某区域与所述模板小图的第一相似度超过第一预设阀值时，则判定该区域为独立的芯片区域。
7.根据权利要求1所述的一种芯片烧录检测方法，其特征在于，在采集获取PCB板的原始图像信息之后，所述方法还包括：
将所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的正面模板图像之间的第二相似度；
当所述第二相似度超过第二预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的正面，当所述第二相似度小于所述第二预设阀值时，将所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像进行匹配；
计算所述原始图像信息与PCB板的反面模板图像之间的第三相似度；
当所述第三相似度超过所述第三预设阀值时，则判定所述原始图像信息对应于所述PCB板的反面，并提示校正，当所述第三相似度小于所述第三预设阀值时，则发出报警信号。
8.一种芯片烧录检测系统，其特征在于，所述系统包括：
图像采集模块，用于采集获取PCB板的原始图像信息，所述PCB板上排布有多个芯片；
图像处理模块，用于获取所述PCB板上的芯片型号，并根据所述芯片型号查找到对应的模板小图；采用模板小图匹配算法将所述模板小图与所述原始图像信息进行匹配，并将匹配到的每个独立芯片在所述原始图像信息中分割出，输出分割好的图像信息；
计算模块，基于完整的芯片样本对每个芯片的残缺率进行计算；
判断标记模块，用于判断每个芯片的残缺率是否超过预设的残缺阀值，如果目标芯片的残缺率超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺不合格标记，如果目标芯片的残缺率未超过预设的残缺阀值，则对其进行残缺合格标记；
烧录装置，从分割好的图像信息中筛选出残缺合格标记的所有芯片，并对其进行批量烧录程序；
检测装置，通过检测装置对所有残缺合格标记的芯片进行程序检测，并根据检测结果判断对应的芯片是否为合格产品。
9.根据权利要求8所述的一种芯片烧录检测系统，其特征在于，所述计算模块用于对分割好的图像信息进行灰度化处理；对灰度化的图像进行图像增强处理；对增强处理后的图像进行二值化处理；对二值化处理后的图像进行去躁处理，得到所述灰度图像，且所述灰度图像在坐标(x，y)处的灰度值为G(x，y)；计算目标芯片的残缺面积为
Figure FDA0002371301980000041
其中L，W分别为目标芯片的长、宽，x0，y0为目标芯片图像左上角的坐标，
Figure FDA0002371301980000042
T为预设的灰度阀值；根据残缺面积S以及完整的芯片样本面积S样计算目标芯片的残缺率
Figure FDA0002371301980000043
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的一种芯片烧录检测方法的步骤。
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