[發(fā)明專利]平移式微焦CT檢測(cè)裝置在線檢測(cè)電子元件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210065306.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN102590248A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾理;余維;郭吉強(qiáng);劉寶東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.平移式微焦CT檢測(cè)裝置在線檢測(cè)電子元件的方法，包括射線產(chǎn)生裝置、射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置、控制及圖像處理系統(tǒng)和平移式傳送裝置；所述射線產(chǎn)生裝置(1)、射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置(2)、平移式傳送裝置(3)的信號(hào)線路與控制及圖像處理系統(tǒng)(7)相連，平移式傳送裝置(3)與電子元件生產(chǎn)線(8)相鄰接，射線產(chǎn)生裝置(1)靠近傳送裝置(3)并位于傳送裝置(3)上方，射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置(2)遠(yuǎn)離傳送裝置(3)并位于傳送裝置(3)下方，射線產(chǎn)生裝置(1)和射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置(2)固定不動(dòng)，待檢電子元件(4)置于傳送裝置(3)上并與之保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，在控制及圖像處理系統(tǒng)(7)的控制下，電子元件(4)隨傳送裝置(3)以橫向平移的方式運(yùn)動(dòng)，其特征在于：工作過程包括以下步驟：

S1：啟動(dòng)射線產(chǎn)生裝置、射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置、控制及圖像處理系統(tǒng)和平移式傳送裝置；

S2：射線產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的錐形射線束對(duì)電子元件進(jìn)行掃描，射線探測(cè)及數(shù)據(jù)采集裝置獲得射線投影數(shù)據(jù)；

S3：控制及圖像處理系統(tǒng)接收射線投影數(shù)據(jù)；

S4：得到待檢電子元件的數(shù)字式輻射成像DR圖像；

S5：判斷DR圖像中是否存在缺陷區(qū)域；如果否，則轉(zhuǎn)S1；

S6：如果是，則重建待檢電子元件內(nèi)外結(jié)構(gòu)的三維計(jì)算機(jī)層析成像CT圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移式微焦CT檢測(cè)裝置在線檢測(cè)電子元件的方法，其特征在于：所述步驟S6中的重建待檢電子元件內(nèi)外結(jié)構(gòu)的三維計(jì)算機(jī)層析成像CT圖像是通過采用基于子區(qū)域平均化和總變差最小化的平移式錐束CT的迭代重建算法重建出三維CT圖像的體數(shù)據(jù)，每次迭代包括以下三步：

S61：投影到凸集POCS：設(shè)待重建區(qū)域R的大小為N個(gè)點(diǎn)，用f(x，y，z)表示位于點(diǎn)(x，y，z)處的體數(shù)據(jù)為f_x，y，z，將體數(shù)據(jù)逐點(diǎn)排列成向量設(shè)經(jīng)過區(qū)域R的掃描射線數(shù)為M條，將射線投影數(shù)據(jù)按射線逐條排列為向量W＝(w_ij)為M×N維投影系數(shù)矩陣，其中w_ij表示第j個(gè)點(diǎn)對(duì)第i條射線投影數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率；

待重建區(qū)域R首先采用下面加型代數(shù)迭代公式進(jìn)行重建：

fj(0)=0fj(k)=fj(k-1)+λpi-Σj=1Nwij·fj(k-1)Σj=1Nwij·wij(j=1,2,···,N;k=1,2,···,M)]]>

其中，是電子元件的待重建區(qū)域R的體數(shù)據(jù)的向量分量，是電子元件的待重建區(qū)域R的體數(shù)據(jù)向量分量的初始值，p_i表示第i條射線對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)，k為迭代次數(shù)，λ為松弛因子，實(shí)驗(yàn)中取λ＝1；

再引入非負(fù)性限制，得到體數(shù)據(jù)校正值：

fj(POCS)=fj(M),fj(M)>00,else,(j=1,2,···,N);]]>

表示非負(fù)校正后的體數(shù)據(jù)向量的第j個(gè)分量，即經(jīng)過投影到凸集POCS該步驟后得到的體數(shù)據(jù)向量的第j個(gè)分量，表示經(jīng)過M次上述加型迭代公式迭代后的體數(shù)據(jù)向量的第j個(gè)分量；

S62：總變差最小化TVM：先初始化總變差最小化的梯度TVM-GRAD下降方向的體數(shù)據(jù)初值f^(TVM-GRAD)＝f^(POCS)及下降程度d_POCS＝‖f⁽⁰⁾-f^(POCS)‖；總變差TV最小化迭代按下述公式進(jìn)行：

TV(f)=∫∫∫(∂f∂s)2+(∂f∂t)2+(∂f∂r)2+πdsdtdr]]>

≈Σs,t,r(fs,t,r-fs-1,t,r)2+(fs,t,r-fs,t-1,r)2+(fs,t,r-fs,t,r-1)2+τ]]>

vs,t,r(i)=∂TV(f)∂fs,t,r≈(fs,t,r-fs-1,t,r)+(fs,t,r-fs,t-1,r)++(fs,t,r-fs,t,r-1)(fs,t,r-fs-1,t,r)2+(fs,t,r-fs,t-1,r)2+(fs,t,r-fs,t,r-1)2+τ]]>

-fs+1,t,r-fs,t,r(fs+1,t,r-fs,t,r)2+(fs+1,t,r-fs,t-1,r)2+(fs+1,t,r-fs+1,t,r-1)2+τ]]>

-fs,t+1,r-fs,t,r(fs,t+1,r-fs-1,t,r)2+(fs,t+1,r-fs,t,r)2+(fs,t+1,r-fs,t+1,r-1)2+τ]]>

-fs,t,r+1-fs,t,r(fs,t,r+1-fs-1,t,r)2+(fs,t,r+1-fs,t-1,r+1)2+(fs,t,r+1-fs,t,r)2+τ]]>

f(TVM-GRAD)=f(TVM-GRAD)-αdPOCSvs,t,r(i)||vs,t,r(i)||,i=1,2,···,Ngrad]]>

其中，N_grad為總變差最小化迭代的次數(shù)，TV(f)表示體數(shù)據(jù)f的總變差，τ為正常數(shù)，實(shí)驗(yàn)中取τ＝0.00000001，為點(diǎn)(s，t，r)處的總變差梯度下降方向，f_s，t，r表示位于點(diǎn)(s，t，r)處的體數(shù)據(jù)，f_s-1，t，r表示位于點(diǎn)(s-1，t，r)處的體數(shù)據(jù)，f_s，t-1，r表示位于點(diǎn)(s，t-1，r)處的體數(shù)據(jù)，f_s，t，?r-1表示位于點(diǎn)(s，t，r-1)處的體數(shù)據(jù)，α為權(quán)系數(shù)，實(shí)驗(yàn)中取α＝0.2；令f⁽⁰⁾＝f^(TVM-GRAD)，判斷是否達(dá)到投影到凸集和總變差最小化迭代兩步的迭代次數(shù)，是則轉(zhuǎn)下一步S63，否則轉(zhuǎn)S61；

S63：經(jīng)過預(yù)設(shè)次數(shù)的投影到凸集和總變差最小化迭代以后，進(jìn)行子區(qū)域平均化修正。