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随着电子产品向小型化、轻量化和便携式方向的发展，各种电子元件的集成度越来越高，元件的封装形式也在不断变化。集成元件的引脚数增多而其脚间距变小，片式元件的尺寸变小，这些都为在各种应用中电子元件的封装带来了挑战。BGA封装技术近些年来已经成为电子封装与组装技术中的主流技术。激光植球为返修BGA焊球提供了可能，同时也适用于中小批量的BGA封装生产。因此自主研发激光植球设备具有很强的现实意义。其中视觉对准系统直接影响整个机器的可操作性和稳定性，是植球机能否顺利完成高速度、高精度植球工作的最重要的因素。本课题受到国家自然科学基金重大项目“先进电子制造中的重要科学技术问题研究”等项目的资助，针对激光植球机的视觉对准系统进行了深入的分析和研究。
1、针对植球机系统结构的特点和对功能、精度上的要求，分析讨论了视觉对准系统的工作原理，对视觉对准系统进行整体设计、返修和自动植球不同模式的流程设计以及确定视觉系统精度要求。
2、对系统涉及到喷嘴坐标系、摄像机坐标系、显示屏幕像素坐标系以及芯片坐标系进行仔细的分析。通过设计可操作的标定方法，获取各个坐标系变换的矩阵。对于返修和自动植球的不同模式，确定合适的坐标变换流程。同时深入研究了图像畸变现象，针对一种通用的畸变模型，提出基于直线的图像畸变的校正方法。
3、视觉对准系统的硬件部分在市场上目前比较成熟。在硬件选型部分对视觉对准系统各个部件市场上的产品进行一定的分析的，同时针对植球机结构和精度上的要求，确定选购的原则以配置适合本系统的硬件产品。
4、对与视觉对准系统配套的应用软件进行编程实现。为使用户操作方便简单，通过对植球机流程的分析，在Windows应用程序中实现较为友好方便的人机交互界面。实现软件的四个主要功能模块，详细介绍系统的标定模块、返修模块、自动植球模块和自动聚焦模块的主要算法、实现功能和设计流程。最后的精度试验确认系统开发达到预期的要求。