IC(Integrated Circuit)芯片广泛应用于国防、航空航天、能源和医疗等领域，其生产技术被认为是影响21世纪发展的高新技术之一。IC芯片三维外观检测是其生产流程中的重要环节。QFP(Plastic Quad Flat Package)芯片作为IC芯片的一种重要芯片，对其进行三维外观检测具有重大意义。本文针对QFP芯片尺寸小、引脚多、批量大等技术特点，研究了基于机器视觉的QFP芯片三维外观检测，主要研究工作如下：针对QFP芯片三维外观检测系统进行了需求分析，确定了检测系统的主要技术指标，包括能够检测芯片的尺寸范围、检测项目、检测精度和速度等，并讨论了目前机器视觉检测系统的应用方案，进行了QFP芯片三维外观检测系统设计，包括：视觉图像采集、基于mil软件包的检测软件开发、多线程设计、数据库管理和串口通讯等。设计了满足小尺寸、多管脚QFP芯片三维外观检测的图像采集硬件与检测软件系统。进行了光路设计，根据光路要求选择视觉硬件，并进行了机械结构设计；针对芯片三维检测问题，采用单个相机加四个平面反射镜方案，既降低了标定和软件计算三维指标难度，又降低了硬件成本；针对芯片外形尺寸范围跨度大导致的成像困难问题，采用平行光路设计；针对芯片成像质量问题，采用背光照明方式以增加图像对比度，采用大景深镜头以解决光程差带来的成像模糊问题；以Visual C++6.0为开发平台，采用面向对象设计方法和多线程技术，开发了基于Mil软件包的图像处理算法模块，缩短了研发周期、降低了检测软件系统开发难度。完成了QFP芯片三维外观视觉检测系统装配调试，并考虑工业现场随机误差的影响，在实验室现有环境下进行检测速度、稳定性、重复性和精度实验，并对QFP芯片检测结果进行了统计、分析和打印报表处理。实验结果表明：在实验室环境下，检测系统主要技术指标（检测精度为±15μm，检测速度为187ms）基本达到了工业检测要求。