后摩尔时代，新一代芯片器件的小型化、多功能化和集成化要求更先进的集成芯片封装技术。晶圆级芯片直接倒装封装技术作为先进封装技术的一种，因其封装互连的特性受到广泛关注。在晶圆级芯片直接倒装键合流程中，视觉对位系统提供芯片和晶圆的位置偏差信息，而视觉检测算法是视觉对位系统的关键技术。
传统的芯片封装工艺流程为：先切割晶圆，将单个芯片安装到基板上，后引线封装的步骤，如图下图所示。晶圆级芯片直接倒装封装流程工艺是先将芯片金属化，生成焊球；采用热压工艺，即将芯片面朝下，芯片焊点与已刻蚀晶圆盘直接倒装互连；最后芯片底部填充并固化后，切割晶圆形成多个小芯片。上述步骤都在晶圆盘上完成。
相比传统芯片封装，晶圆级芯片直接倒装封装不需要引线和基板，缩减芯片封装面积，提高芯片与晶圆的互连性，具有较高的I/O密度、短的互连线、可自对准的互连过程、良好的散热结构等优势。除此以外，低成本也是晶圆级芯片直接倒装封装的优势，芯片采用批量封装，整片晶圆实现一次全部封装，省去众多工序，并且在特定晶圆的封装器件的成本不会随着每片晶圆的裸片数量而改变，因为所有工艺都是用掩模工艺进行的加法和减法步骤。
为了快速完成大批量的晶圆级芯片直接倒装封装，研制高效稳定的晶圆级芯片直接倒装装备是必然的选择。新一代电子器件微型化、轻薄化和系统集成化，促使倒装芯片焊球阵列不断微小化，而为了保证良好的封装性能，封装装备需要视觉对位系统能够实现毫秒微米级 X、Y、θ 三自由度偏差检测。视觉对位系统的核心是视觉检测算法，目前常见的视觉检测算法模板匹配算法通常采取单一的像素或亚像素级遍历方式，忽略了匹配过程中对速度精度性能的实时调节优化，难以满足高精高效的芯片位置视觉检测应用需求。
