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研究生: 王世憲
Shih-Hsien Wang
論文名稱: 應用倒傳遞類神經網路技術於IC雷射印字辨識與瑕疵檢測之研究
Study of Character Recognition and Defect Inspection of IC Laser Marking Using Back-Propagation Neural Networks Method
指導教授: 邱士軒
Shih-Hsuan Chiu
口試委員: 邱顯堂
Hsien-Tang Chiu
溫哲彥
Che-yen Wen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 149
中文關鍵詞: IC雷射印字字元辨識瑕疵檢測倒傳遞類神經網路(BPNN)
外文關鍵詞: IC Laser Marking, Character Recognition, Character extract, Back-Propagation Neural Network (BPNN)
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  • 本研究提出一套IC雷射印字辨識與印字瑕疵的檢測系統,以達到高辨識率與高效能的表現,檢測系統可區分為三個流程:IC膠體定位、字元切割與辨識及印字瑕疵檢測流程。IC的膠體定位,利用投影量變化找出IC的位置並計算IC旋轉的角度,然後將IC影像旋轉補正以達到初步IC膠體定位的目的。字元的切割,本研究以投影法找出各字元的左右界值與上下界值,切割出影像中IC印字的字元。
    字元辨識方面,本研究使用了倒傳遞類神經網路(Back-Propagation Neural Network, BPNN)辨識方法,擷取文字80個特徵點當作網路的輸入向量,有效的提高字元的辨識率與辨識速率。瑕疵檢測方面,以單一檢測指標容易造成瑕疵檢測的誤判,所以本研究提出多重檢測指標,以四種演算法檢測六種IC雷射印字瑕疵,有效提高系統瑕疵檢測的能力。
    實驗結果,以80個特徵點當作倒傳遞類神經網路的輸入的辨識方式,辨識數字字元0~9各60個,共600個檢測,辨識成功率100%,英文字元A~Z各50個,共1300個英文字元辨識率為100%。瑕疵檢測的部分,瑕疵檢出率為96.3%;在IC印字辨識與檢測速度的部分,檢測1個影像大小 像素的輸入IC影像,IC雷射印字有12個字元則平均文字辨識與瑕疵檢測合計的時間約0.189秒。


    This thesis presents a recognition system that contains optical character recognition (OCR) and automatic optical inspection (AOI) proceedings for laser marking of IC system. The recognition system can be divided into three flows: IC location alignment, characters extraction and recognition, and defects inspection.

    For the OCR system, eighty image features are designed and applied to the Back-Propagation Neural Network (BPNN). The experimental rusts show that the OCR system can achieve 100 of correct recognition rate. For the AOI system, we use four image process methods to detect six kinds of defects for the IC laser marking. From the experimental result, the correct detection rate is 96.3% achieved. In addition, the time required for the OCR and AOI proceeding is averaged about 0.189 seconds.

    摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 圖索引VII 表索引XIII 第一章 緒論1 1.1 前言1 1.2 文獻回顧5 1.2.1 影像處理於自動化檢測相關研究6 1.2.2 影像定位法相關研究8 1.2.3 文字辨識與瑕疵檢測相關研究與方法14 1.3 研究動機與目的23 1.4 論文架構24 第二章 研究方法與步驟25 2.1 影像前處理26 2.1.1 影像二值化26 2.1.2 影像中值濾波31 2.1.3 霍夫轉換(Hough transform)檢測直線33 2.1.4 IC膠體旋轉補正與定位37 2.2 IC特徵圓點與IC雷射印字區搜尋42 2.2.1 IC特徵圓點擷取42 2.2.2 IC雷射印字區搜尋法則44 2.3 倒傳遞類神經網路50 2.3.1 倒傳遞類神經網路架構50 2.3.2 倒傳遞類神經網路的演算法53 2.4 IC雷射印字辨識60 2.4.1 影像正規化61 2.4.2 字元辨識65 2.5 IC雷射印字瑕疵檢測71 2.5.1 IC雷射印字瑕疵種類71 2.5.2 IC印字瑕疵檢測74 第三章 系統架構與檢測流程規劃84 3.1 硬體架構85 3.2 軟體架構88 3.3 檢測流程規劃94 第四章 實驗結果與討論99 4.1 實驗說明99 4.2 IC雷射印字偏移量檢測結果101 4.3 IC雷射印字辨識結果105 4.4 IC印字瑕疵檢測結果110 4.4.1 IC印字不完全瑕疵110 4.4.2 IC無印字瑕疵116 4.4.3 IC印字位置錯誤瑕疵117 4.4.4 IC印錯字瑕疵119 第五章 結論與未來展望122 5.1 結論122 5.2 未來展望125 參考文獻126

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