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)子對撞機(jī)(LHC)上的一個重離子探測器，CERN決定在2019年前對ALICE中的多個探測器進(jìn)行升級，其中的ITS(Inner Tracking System)探測器將使用一種新型的像素傳感器芯片。在升級過程中，對像素傳感器芯片的定位是一個重要的環(huán)節(jié)，工業(yè)上常用的光學(xué)對位法生產(chǎn)效率低、一致性差，而精密的高精度機(jī)械定位平臺造價昂貴。

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，提取芯片在組裝過程中需要定位的場景圖片作為模板圖像，并對模板圖像中的目標(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，使用邊界跟蹤算法將離散的輪廓點連接成閉合輪廓，并將輪廓上每一個像素點的弧長-曲率對作為輪

3、廓的特征，完成目標(biāo)物體的匹配和定位。采用基于視覺伺服的控制策略，實現(xiàn)對定位平臺的閉環(huán)控制，按照場景圖片的序列，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曲率線匹配的定位方法，并對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、識別、匹配和定位。論文還詳細(xì)描述了定位平臺的總體設(shè)計方案，以及定位平臺的硬件模塊組成、功能和硬件選型，同時對定位平臺的控制策略及控制軟件也做了詳盡闡述。