[實用新型]分層攝影檢測系統

有效

• 申請號: 200720157192.2
• 申請日: 2007-08-14
• 公開（公告）號: CN201199234Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 溫光溥;陳世亮;李孟坤
• 申請（專利權）人: 德律科技股份有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G03B42/02;G01B11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

技術領域

本實用新型涉及工業檢測的圖像成像系統，尤其涉及分層攝影檢測的系統。

背景技術

X光分層攝影技術已廣為周知。此種技術可為待測物體中的特定平面，建立截面圖像，藉以進行物體內部的檢測。在現有技術中，X光分層攝影系統包括X光源、X光探測器(藉以定義圖像平面)、以及固定機座(藉以固定待測物體、將之置放于X光源以及X光探測器之間)。為取得待測物體的X光圖像，現有技術通常利用X光源以及X光探測器的周期運動，來取得待測物體一連串的X光圖像；其中，X光源可以對應待測物體進行運動，亦可與X光探測器同時對應待測物體運動。在單一檢測周期中，X光源、待測物體、以及X光探測器的相對位置設定，均會對應待測物體之中的特定平面，藉以取得該特定平面的圖像，稱之為“對焦平面”。縱然單一周期中，X光源的相對位置不斷改變，對焦平面上的任一點，仍會因為X光源與待測物體或者X光探測器的相對位置設定，固定投影于圖像平面上的單一對應點；而對焦平面以外任一點，則會因為X光源與待測物體的相對位置改變，在圖像平面之上呈現多個光點。將不同X光源位置的所得圖像重迭時，因為對焦平面上的任一點，固定呈現于圖像平面上的對應位置L；所以，重迭圖像時，對焦平面上任一點的圖像，會顯得相當清晰，而對焦平面以外的單點則因為X光源與X光探測器相對位置的改變，呈現多個模糊的圖像。藉由組合X光探測器所取得的多個圖像，即可重建待測物體的特定截面圖像。

過去已經開發出多種有效的分層攝影系統，可參見美國專利號4,926,452，名稱為“Automated?Laminography?System?For?Inspection?ofElectronics”、美國專利號5,583,904，名稱為“Continuous?Linear?ScanLaminography?System?And?Method”、美國專利號6,324,249，名稱為“Electronic?Planar?Laminography?System?and?Method”以及美國專利號6,748,046，名稱為“Off-center?Tomosynthesis”；謹此提出以供參考。

在現有技術中的一種分層攝影系統中，固定待測物體，并利用X光源與X光探測器對應于待測物體的相對圓周運動，來取得待測物體的多個圖像。在單一檢測周期之中，X光源與X光探測器利用區間的相對運動，在圓周上的不同位置，利用不同角度取得多個待測物體圖像。由于X光源與探測器必須在圓周上不斷啟動與停止，因此檢測速度較慢，而所能取得的圖像數目也受到限制。此外，利用圓周運動進行檢測的機臺也相對龐大、制造復雜，同時制造成本較為昂貴。

另一種現有技術，則是采用單一轉化檢測(single?translationalscan)，以由不同的角度取得檢測圖像。此種檢測機制中，X光源必須瞄準待測物體，藉以使得扇形的X光束，覆蓋完整的待測物體表面。此外，必須增加X光探測器的數量，如此才能在不同的檢測角度上取得圖像，取得足量的單一線型掃描圖像。雖然這種分層攝影系統具有簡單快速的掃描優勢，但是由于必須增加X光探測器的數量，仍會提高設備成本。此外，X光源必須進行「瞄準」，也會使得系統過于復雜。

尚有另一種現有技術，利用大型攝影機(a?large?format?camera)來取得待測物體的圖像數據。在單一檢測周期中，X光源與X光探測器固定，而待測物體則在X光源與X光探測器之間移動；藉此，待測物體的不同部分，可同時在攝影機上呈現不同角度的圖像。雖然此種方法可以節省X光源以及攝影機運動的成本，但是仍會因為采用大型攝影機而提高費用。此外，在檢測過程之中移動待測物體，亦可能影響對象穩定度，而降低圖像的質量。

此外，待測物體本身因為重力而造成的彎曲，也是分層檢測的一個難題。待測物體的彎曲，可能在物體的實際位置與檢測系統估計位置之間形成偏差。由此，分層攝影所重建的截面圖像，可能不會是實際選定平面的圖像，而是位移之后的其它平面圖像。為解決此一難題，美國第5,678,2095號專利已經披露一種彎曲補償的機制，在此提供做為參考。此種現有的彎曲補償機制，需要使用對象預先設定的計算機輔助設計(CAD)數據，與實際取得的圖像數據進行比對，以獲得待測物體的彎曲程度。在圖像重建的過程之中，必須利用此種彎曲補償計算，來取得選定區域的截面圖像。但實際應用時，常因為選定區域無法與CAD位置精確對應，或者無法預先獲得足夠的CAD數據，而無法精確修正對象彎曲。

因此，產生改良分層攝影系統的需求，希望能夠克服前述先前技術產生的問題。