ALICE ITS像素傳感器芯片組裝中的定位方法的研究.pdf

1、ALICE(A Large Ion Collider Experiment)是歐洲核子中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)上的一個(gè)重離子探測(cè)器，CERN決定在2019年前對(duì)ALICE中的多個(gè)探測(cè)器進(jìn)行升級(jí)，其中的ITS(Inner Tracking System)探測(cè)器將使用一種新型的像素傳感器芯片。在升級(jí)過(guò)程中，對(duì)像素傳感器芯片的定位是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，工業(yè)上常用的光學(xué)對(duì)位法生產(chǎn)效率低、一致性差，而精密的高精度機(jī)械定位平臺(tái)造價(jià)昂貴。

2、鑒于此，本文提出了一種基于圖像處理技術(shù)的非接觸、一致性好和效率高的場(chǎng)景式芯片定位方法。
　　該定位方法首先使用高精度攝像機(jī)采集圖像，提取芯片在組裝過(guò)程中需要定位的場(chǎng)景圖片作為模板圖像，并對(duì)模板圖像中的目標(biāo)芯片進(jìn)行人工標(biāo)記。使用平滑濾波、對(duì)比度增強(qiáng)和圖像銳化的預(yù)處理操作降低圖像噪聲，提升圖像質(zhì)量。采用canny算法快速獲取圖像中物體的所有輪廓點(diǎn)，使用邊界跟蹤算法將離散的輪廓點(diǎn)連接成閉合輪廓，并將輪廓上每一個(gè)像素點(diǎn)的弧長(zhǎng)-曲率對(duì)作為輪

3、廓的特征，完成目標(biāo)物體的匹配和定位。采用基于視覺(jué)伺服的控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)定位平臺(tái)的閉環(huán)控制，按照?qǐng)鼍皥D片的序列，完成芯片在組裝中的定位。
　　本文在介紹傳統(tǒng)定位方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于弧長(zhǎng)曲率線(xiàn)匹配的定位方法，并對(duì)文中所涉及的圖像處理算法進(jìn)行了綜述，包括圖像的預(yù)處理、識(shí)別、匹配和定位。論文還詳細(xì)描述了定位平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案，以及定位平臺(tái)的硬件模塊組成、功能和硬件選型，同時(shí)對(duì)定位平臺(tái)的控制策略及控制軟件也做了詳盡闡述。