[發(fā)明專利]一種熱反射顯微熱成像膨脹補(bǔ)償方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210633557.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN115200721A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉巖;翟玉衛(wèi);李灝;丁立強(qiáng);馬春雷;范雅潔;趙麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
• 主分類號(hào): G01J5/48
• 分類號(hào): G01J5/48;G01J5/70
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 劉少卿

本發(fā)明提供一種熱反射顯微熱成像膨脹補(bǔ)償方法、裝置及電子設(shè)備。該方法包括：獲取被測(cè)器件在當(dāng)前環(huán)境條件下的初始圖像。計(jì)算初始圖像相對(duì)于被測(cè)器件標(biāo)準(zhǔn)圖像的縮放系數(shù)，其中標(biāo)準(zhǔn)圖像是顯微系統(tǒng)在像距為成像透鏡焦距、物距為物鏡焦距的條件下獲取的圖像。根據(jù)縮放系數(shù)確定與當(dāng)前環(huán)境條件相匹配的目標(biāo)像距與目標(biāo)物距。設(shè)置顯微系統(tǒng)的像距為目標(biāo)像距、物距為目標(biāo)物距，獲得被測(cè)器件膨脹補(bǔ)償后的熱反射顯微熱成像圖像。本發(fā)明能夠根據(jù)被測(cè)器件熱膨脹前后圖像的縮放系數(shù)，調(diào)整顯微系統(tǒng)的像距與物距，實(shí)現(xiàn)放大倍率等于初始放大倍率除以縮放系數(shù)，對(duì)應(yīng)調(diào)整被測(cè)器件熱成像的圖像尺寸，實(shí)現(xiàn)了熱成像膨脹補(bǔ)償，降低了被測(cè)器件熱膨脹引起的熱成像測(cè)溫誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子器件溫度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱反射顯微熱成像膨脹補(bǔ)償方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

熱反射測(cè)溫技術(shù)是一種非接觸測(cè)溫技術(shù)，其基礎(chǔ)是熱反射現(xiàn)象。熱反射現(xiàn)象基本的特征是物體的反射率會(huì)隨物體的溫度變化而變化。熱反射測(cè)溫的基本原理是通過測(cè)量反射率R的相對(duì)變化情況ΔR/R₀來推導(dǎo)出溫度變化ΔT的情況。利用上述熱反射現(xiàn)象，結(jié)合反射式顯微光學(xué)系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)熱反射顯微熱成像測(cè)溫。在入射光強(qiáng)恒定的前提下，反射率的相對(duì)變化ΔR/R₀可以用相機(jī)灰度值讀數(shù)的相對(duì)變化Δc/c₀來替代。

核心測(cè)溫流程主要分為兩大步驟：光熱反射系數(shù)C_TR校準(zhǔn)和溫度測(cè)試。根據(jù)光熱反射原理研究、材料本征光熱反射特性研究以及影響因素研究的結(jié)果，獲取準(zhǔn)確的光熱反射系數(shù)C_TR是實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的關(guān)鍵。熱反射顯微熱成像測(cè)溫通常進(jìn)行逐像素的C_TR校準(zhǔn)，然后保持光源、物鏡以及被測(cè)器件位置等條件不變，對(duì)被測(cè)器件加溫或者通電激勵(lì)并進(jìn)行測(cè)溫。

熱反射測(cè)溫需要在不同溫度下進(jìn)行圖像采集。理論上各次圖像采集時(shí)被測(cè)器件的位置應(yīng)保持完全一致，保證采集的圖像各像素與被測(cè)表面位置對(duì)應(yīng)關(guān)系不變，從而在各像素上利用相機(jī)灰度值讀數(shù)的相對(duì)變化Δc/c₀計(jì)算溫度變化ΔT。但是，測(cè)試過程中需要采集被測(cè)器件在不同溫度下的圖像，被測(cè)器件的溫度變化會(huì)引起熱膨脹，導(dǎo)致被測(cè)器件尺寸的細(xì)微變化，從而破壞各圖像中各像素與被測(cè)表面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致測(cè)量誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱反射顯微熱成像膨脹補(bǔ)償方法、裝置及電子設(shè)備，以解決如何降低被測(cè)器件熱膨脹引起的熱成像測(cè)溫誤差問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱反射顯微熱成像膨脹補(bǔ)償方法，應(yīng)用于無限遠(yuǎn)校正光學(xué)顯微系統(tǒng)，所述無限遠(yuǎn)校正光學(xué)顯微系統(tǒng)通過物鏡、成像透鏡和熱成像相機(jī)采集被測(cè)器件的圖像，所述方法包括：

獲取被測(cè)器件在當(dāng)前環(huán)境條件下的初始圖像。

計(jì)算所述初始圖像相對(duì)于所述被測(cè)器件標(biāo)準(zhǔn)圖像的縮放系數(shù)，其中，所述被測(cè)器件的標(biāo)準(zhǔn)圖像是所述顯微系統(tǒng)在像距為成像透鏡焦距、物距為物鏡焦距的參數(shù)設(shè)置條件下獲取的圖像。

根據(jù)所述縮放系數(shù)確定與當(dāng)前環(huán)境條件相匹配的目標(biāo)像距與目標(biāo)物距。

設(shè)置所述顯微系統(tǒng)的像距為所述目標(biāo)像距、物距為所述目標(biāo)物距，獲得所述被測(cè)器件膨脹補(bǔ)償后的熱反射顯微熱成像圖像。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述縮放系數(shù)確定與當(dāng)前環(huán)境條件相匹配的目標(biāo)像距與目標(biāo)物距，包括：

計(jì)算作為目標(biāo)像距，其中，f_T為成像透鏡焦距，α為縮放系數(shù)。

計(jì)算作為目標(biāo)物距，其中，f_L為物鏡焦距。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述縮放系數(shù)確定與當(dāng)前環(huán)境條件相匹配的目標(biāo)像距與目標(biāo)物距，包括：

判斷所述縮放系數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值。