视觉自动对准系统的设计

摘要：设计了一种视觉自动对准系统，分析了系统设计时各关键技术环节。基于双核控制，设计了基于FPGA控制CCD图像采集和基于Nios II的多种内核，重点介绍了传动轴的角度量控制模型，设计了基于Nios II的LCD驱动以实现液晶显示、基于ARM的触摸屏输入以实现人机交互以及AT91SAM7S64驱动以实现ARM与PC的数据传输等。实验结果表明，本系统具有应用价值高、速度高、可靠性高、故障少等优点。
关键词：视觉自动对准系统；触摸屏； ARM； Nios II

IC成型、分离和自动排管作为芯片封装的后工序，可以完成芯片封装后的成型、芯片分离和芯片排列入管。成型、分离和自动排管系统的性能决定了生产IC的速度及产品质量等指标。目前国内大多数芯片封装企业的成型、分离和自动排管系统的功能单一，速度一般在40~60次/min，噪声大、速度慢、精度也不高。本设计采取光机电一体化技术及凸轮带动冲头传料片机构同步冲压机台设计方案，电脑控制CCD图像识别装置通过取像、找参考点、图像分析几个步骤来对产品方向性、引脚数及外型进行检测判断，设备具有噪声低、精度高、可靠性高、速度快等优点，芯片、封装、系统协同优化。
1 系统总体结构
　　整个系统由自动上料、导料和收料等几个部分组成。CCD图像识别装置对产品方向性、脚数及外形进行检测判断。控制系统的输入输出接口与被控电机的连接关系如图1所示。CPU通过输出控制可以完成X、Y、Z与A轴的控制[1]。

如图2所示，视觉定位由光学对准系统工作台、CCD摄像部分、FPGA、ARM及计算机控制系统等部分组成[2]。它对采集到的图片进行滤波、特征提取、色泽分析，从而得到基准点的坐标，使定位精度和贴片效率显著