LED(Light Emitting Diode),具有高效、节能、长寿命、环保等优点,是21世纪新型节能照明器具,目前广泛应用于显示屏、信号灯、景观照明等领域。其中作为未来半导体照明核心的大功率LED,因其具有较高的出光效率和长寿命等特点,正日益受到人们的关注和青睐。LED封装技术是LED从半导体芯片到最终产品的重要环节,起着保护芯片、连接电信号等功能,其优劣直接影响整个产业链的发展。随着大功率LED芯片模组的集成封装密度愈来愈高,使得在视觉检测的精度、速度和可靠性等方面的要求也越来越高。特别对于大功率倒装LED芯片而言,一方面由于其正负电极靠得很近,焊接过程中LED芯片与陶瓷基板的位置关系稍有偏差就会造成短路;另一方面芯片与陶瓷基板的自动匹配过程中,匹配速度较慢,严重制约生产效率。因此,研究大功率LED芯片与陶瓷基板的高速、高精度的位置匹配系统具有重要的现实意义。本文针对大功率LED共晶焊封装中的图像匹配技术中存在的一些问题,进行了深入地研究,创造性地提出了基于特征和基于灰度相关相结合的复合定位匹配算法,其基本原理是:提取LED芯片与基板图像的边缘特征,分别利用投影法和连通域法定位芯片与基板的关键特征,最后根据定位到的关键特征来实现两者之间的匹配。具体的匹配过程如下:首先对芯片样图和基板样图进行预处理得到边缘检测图(二值化图),利用Hough变换检测边缘检测图中的直线,并根据直线主方向触发机械手对芯片样图和基板样图进行初步校正;然后运用八邻域连通域算法定位基板样图上的两个小孔,将定位到的信息反馈到控制系统,驱动机械手再次对基板进行校正,运用投影算法定位倒装芯片样图上芯片的正极,触发机械手再次对倒装芯片进行校正;最后根据计算得到的基板样图上的两个小孔以及芯片样图上芯片的四个顶点的位置,触发机械手来完成它们之间的匹配。为验证提出算法的有效性,本文选择多组随机拍摄的不同倾斜角度的LED芯片和基板图像进行分析。实验计算得到,30组基板和芯片图的倾斜校正角度均值误差分别为0.0254o和0.0261o,标准差分别为0.0922o和0.0794o;9组基板和芯片完成整个匹配过程的平均时间为92.11ms。由此可见,本文的匹配算法在满足LED芯片和基板匹配精度的同时,提高了匹配速度,达到了实时应用的效果。