一種多層封裝基板缺陷的x射線檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法及系統(tǒng)，方法包括下述步驟：（1）投影數(shù)據(jù)的采集；（2）二維斷層圖像的重建；（3）三維圖像的重建；（4）對(duì)得到的三維圖像進(jìn)行虛擬切割；（5）基于SURF特征將得到的二維切片X與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)；（6）根據(jù)變換矩陣H確認(rèn)其在標(biāo)準(zhǔn)圖像上是否有相應(yīng)的匹配點(diǎn)；（7）對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算；（8）標(biāo)注連通域；（9）缺陷位置的計(jì)算及缺陷灰度值信息的確定；（10）判斷基板的缺陷機(jī)理。本發(fā)明通過(guò)X射線3D成像技術(shù)獲取多層封裝基板的斷層圖像，檢測(cè)基板間通孔及互聯(lián)的物理缺陷，并將各種物理缺陷數(shù)據(jù)通過(guò)專家系統(tǒng)評(píng)估，自動(dòng)判斷基板的缺陷機(jī)理，提高生產(chǎn)工藝可靠性。
【專利說(shuō)明】一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基板中缺陷的檢測(cè)方法及系統(tǒng)，特別是適用于多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多芯片組件MCM(Mult1-Chip Module)是上個(gè)世紀(jì)90年代在微電子領(lǐng)域興起并得到迅速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，它是將多個(gè)大規(guī)模集成電路LSI (Large Scale IntegratedCircuit)、超大規(guī)模集成電路 VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit)的裸芯片，高密度地貼裝互連在多層布線的印刷電路板PCB (Printed Circuit Board)、多層陶瓷(厚膜)基板或薄膜多層布線的基板上(硅、陶瓷或金屬基)，然后再整體封裝起來(lái)構(gòu)成能完成多功能、高性能的電子部件、整機(jī)、子系統(tǒng)乃至系統(tǒng)所需功能的一種新型微電子組件。它既是一種先進(jìn)的微電子組裝新技術(shù)，也是先進(jìn)電子元器件與整機(jī)系統(tǒng)之間的一種先進(jìn)接口技術(shù)。目前，MCM技術(shù)己進(jìn)入全面應(yīng)用階段。它以布線密度高、互連線短、體積小、重量輕和性能優(yōu)良等顯著特點(diǎn)受到世界各國(guó)電子整機(jī)商的重視，被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、軍事、宇航和汽車(chē)等領(lǐng)域。
[0003]多層布線基板是MCM多芯片組件的重要支撐，其作用有三個(gè):一是給裸芯片和外貼元器件提供安裝平臺(tái)；二是實(shí)現(xiàn)MCM內(nèi)部元器件之間的互連；三是為MCM工作時(shí)產(chǎn)生的熱量提供傳輸通路。多層基板技術(shù)是制作MCM的關(guān)鍵技術(shù)，它極大地影響MCM的體積、重量、可靠性和電性能。多層基板的缺陷如通孔間連線斷掉或變窄，劃痕、裂紋、弱連接，引線的扭曲、彎折或斷裂以及界面的污染都會(huì)影響著MCM的可靠性，影響著MCM的廣泛應(yīng)用。因此，必須發(fā)明新的方法并構(gòu)建新的檢測(cè)系統(tǒng)去精確的檢測(cè)多層基板的缺陷，并判斷缺陷的機(jī)理，提聞生廣工藝的可罪性并提聞成品率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法的系統(tǒng)。
[0006]為了達(dá)到上述第一發(fā)明目的，采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，包括下述步驟:
[0008](I)投影數(shù)據(jù)的采集；
[0009](2) 二維斷層圖像的重建；
[0010](3)三維圖像的重建；
[0011](4)對(duì)得到的三維圖像進(jìn)行虛擬切割，得到檢測(cè)所需的二維切片X ；
[0012](5)基于SURF特征將得到的二維切片X與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到變換矩陣H ；
[0013](6)針對(duì)X的每一個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣H確認(rèn)其在標(biāo)準(zhǔn)圖像上是否有相應(yīng)的匹配點(diǎn)，最終形成二值圖X1,白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)；
[0014](7)形態(tài)學(xué)圖像處理:對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，消除孤立點(diǎn)，得到圖像X2，再做閉運(yùn)算，消除由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂形成圖像X3 ；
[0015](S)Blob分析:標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度；
[0016](9)缺陷位置的計(jì)算及缺陷灰度值信息的確定 ；
[0017]( 10)專家系統(tǒng)評(píng)估:判斷基板的缺陷機(jī)理。
[0018]優(yōu)選的，步驟(2)中的二維斷層圖像的重建，包括以下幾個(gè)步驟:
[0019](2-1)投影系數(shù)矩陣的計(jì)算；
[0020](2-2)將二維斷層圖像的求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為有限制的優(yōu)化問(wèn)題；
[0021 ] (2-3)應(yīng)用ART-TV方法求解上述有限制的優(yōu)化問(wèn)題。
[0022]優(yōu)選的，步驟(3)中三維圖像的重建，包括以下幾個(gè)步驟:
[0023](3-1)讀取二維X光CT斷層圖像序列；
[0024](3-2) 二維斷層圖像預(yù)處理；
[0025](3-3) 二維斷層圖像最小二乘B樣條擬合輪廓線；
[0026](3-4) 二維斷層圖像序列MC算法3D重建。
[0027]優(yōu)選的，步驟(5)中基于SURF特征將得到的二維切片X與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到變換矩陣H，包含以下步驟:
[0028](5-1)提取 SURF 特征點(diǎn)；
[0029](5-2)匹配 SURF 特征點(diǎn)；
[0030](5-3)去除誤匹配點(diǎn)對(duì)；
[0031](5-4)計(jì)算變換矩陣H。
[0032]優(yōu)選的，步驟(7)中對(duì)圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，消除孤立點(diǎn)以及由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂，其中B_l，B_2為結(jié)構(gòu)元素，包含以下步驟:
[0033](7-1)開(kāi)操作:X 2= (X IeB I )十B I；
[0034](7-2)閉操作:X—3二 (X—2十B—2 )?B—2。
[0035]優(yōu)選的，步驟(8)中對(duì)圖像進(jìn)行Blob分析，標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度，包括以下步驟:
[0036](8-1)設(shè)從左到右，從上到下，搜索圖像像素為255的點(diǎn)；
[0037](8-2)若該點(diǎn)未標(biāo)記，則以該點(diǎn)為起始點(diǎn)進(jìn)行連通分量的提取，Y—k= (Y—(k-Ι)十B—3 ) η X—3，直到 Y_k=Y_(k-l)，B_3 為一個(gè)結(jié)構(gòu)元素，Y_k 為一個(gè)連通域點(diǎn)集，并將這些位置的像素點(diǎn)設(shè)為k，k=k+l ；
[0038](8-3)若該點(diǎn)已被標(biāo)記，則繼續(xù)搜索下一個(gè)像素值為255的未標(biāo)記點(diǎn)；
[0039](8-4)針對(duì)每個(gè)連通域計(jì)算缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度。
[0040]優(yōu)選的，步驟(9)中計(jì)算圖像位置，確定缺陷灰度值信息，包括以下步驟:
[0041](9-1)計(jì)算該缺陷在圖像上的橫縱坐標(biāo)的均值:xk — ^Ck，Yk — ^Rk，Nk為該缺陷所含的像素個(gè)數(shù)，Ck為缺陷像素的橫坐標(biāo)的總和，Rk為缺陷像素的縱坐標(biāo)的總和；[0042](9-2)根據(jù)缺陷的位置信息，在切片圖像X上找到該缺陷的灰度值信息。
[0043]為了達(dá)到上述第二發(fā)明目的，采用以下技術(shù)方案:
[0044]一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法的系統(tǒng)，包括:
[0045]投影數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于獲取穿過(guò)多層封裝基板后的X-Ray劑量，并根據(jù)X-Ray劑量初始值，計(jì)算出X-Ray射線的衰減值；
[0046]二維斷層圖像重建系統(tǒng)，用于計(jì)算二維斷層圖像的投影矩陣，根據(jù)該投影矩陣，將二維斷層圖像的重建問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題，并應(yīng)用ART-TV算法求解該凸優(yōu)化問(wèn)題，得到二維斷層圖像；
[0047]三維圖像重建系統(tǒng)，用于讀取二維X-Ray斷層序列圖像，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，應(yīng)用最小二乘法擬合二維圖像輪廓線，以及MC算法進(jìn)行三維重建；
[0048]三維圖像的虛擬切割系統(tǒng)，用于二維切片的切割，對(duì)于完整的三維圖像，可以從任意的角度，任意的方向進(jìn)行切割，得到待檢測(cè)切片；
[0049]圖像配準(zhǔn)系統(tǒng)，用于提取和匹配SURF特征點(diǎn)，去除誤匹配點(diǎn)后，計(jì)算變換矩陣；
[0050]缺陷二值圖像的生成系統(tǒng)，用于在得到的待檢測(cè)切片上找到缺陷點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣，確認(rèn)待檢測(cè)切片上的點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)的二維切片上是否有對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，最終形成二值圖，白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)；
[0051]形態(tài)學(xué)圖像處理系統(tǒng)，用于對(duì)獲得的二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，消除孤立點(diǎn)以及由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂；
[0052]Blob分析系統(tǒng)，用于標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度；
[0053]缺陷位置計(jì)算系統(tǒng)，用于確定缺陷的位置信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的橫縱坐標(biāo)的平均值獲得；
[0054]缺陷灰度信息的確定系統(tǒng)，用于確定缺陷區(qū)域的灰度信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的灰度平均值獲得；
[0055]專家評(píng)估系統(tǒng)，用于根據(jù)獲取的缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度，以及缺陷灰度值信息判斷基板的缺陷機(jī)理。
[0056]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0057]本發(fā)明通過(guò)X-Ray斷層重建技術(shù)獲得二維切片，并進(jìn)行三維圖像的重建，從而可在任意角度，任意方向?qū)Φ玫降娜S圖像進(jìn)行切割，得到所需的待檢測(cè)二維切片，更加方便的檢測(cè)多層封裝基板的內(nèi)部缺陷；應(yīng)用配準(zhǔn)的方法，對(duì)于缺陷的定位更為精準(zhǔn)；同時(shí)專家系統(tǒng)的存在，可自動(dòng)判斷基板的缺陷原理，期間不再需要人為的干預(yù)，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的評(píng)估，提高了生產(chǎn)的效率。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0058]圖1是本發(fā)明檢測(cè)方法的流程圖。
[0059]圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0061]實(shí)施例
[0062]如圖1所示:本發(fā)明所述一種面向多層封裝基板缺陷的X射線3D檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0063](I)投影數(shù)據(jù)的采集；
[0064](2) 二維斷層圖像的重建；
[0065](2-1)投影系數(shù)矩陣的計(jì)算；
[0066](2-2)將二維斷層圖像的求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為有限制的優(yōu)化問(wèn)題；
[0067](2-3)應(yīng)用ART-TV方法求解上述有限制的優(yōu)化問(wèn)題；
[0068](3)三維圖像的重建；
[0069](3-1)讀取二維X光CT斷層圖像序列；
[0070](3-2) 二維斷層圖像預(yù)處理；
[0071](3-3) 二維斷層圖像最小二乘B樣條擬合輪廓線；
[0072](3-4) 二維斷層圖像序列MC算法3D重建。
[0073](4)對(duì)得到的三維圖像進(jìn)行虛擬切割，得到檢測(cè)所需的二維切片；
[0074](5)基于SURF特征將得到的二維切片與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到變換矩陣；
[0075](5-1)提取 SURF 特征點(diǎn)；
[0076](5-1-1)特征點(diǎn)檢測(cè):建立積分圖像，構(gòu)建圖像的尺度空間，對(duì)特征點(diǎn)的定位；
[0077](5-1-2)特征點(diǎn)描述:確定特征點(diǎn)的主方向，將特征點(diǎn)的領(lǐng)域旋轉(zhuǎn)到主方向，對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行描述；
[0078](5-2)匹配 SURF 特征點(diǎn)；
[0079](5-3)去除誤匹配點(diǎn)對(duì)；
[0080](5-4)計(jì)算變換矩陣。
[0081](6)針對(duì)的每一個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣確認(rèn)其在標(biāo)準(zhǔn)圖像上是否有相應(yīng)的匹配點(diǎn)，最終形成二值圖X1，白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)；
[0082](7)形態(tài)學(xué)圖像處理:對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，消除孤立點(diǎn)，得到圖像X2，再做閉運(yùn)算，消除由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂形成圖像X3 ；
[0083](7-1)開(kāi)操作:X2 = (X1 一
[0084](7-2)閉操作:X3 = (X2十B2) Θ B2 =
[0085](8) Blob分析:標(biāo)注連通域,計(jì)算缺陷的面積,周長(zhǎng)，圓形度；
[0086](8-1)設(shè)k=l從左到右，從上到下，搜索圖像像素為255的點(diǎn)；
[0087](8-2)若該點(diǎn)未標(biāo)記，則以該點(diǎn)為起始點(diǎn)進(jìn)行連通分量的提取；Yk = n X3，直到Y(jié)k=Yk+B3為一個(gè)結(jié)構(gòu)元素，Yk為一個(gè)連通域點(diǎn)集，并將這些位置的像素點(diǎn)設(shè)為，k=k+l ；
[0088](8-3)若該點(diǎn)已被標(biāo)記，則繼續(xù)搜索下一個(gè)像素值為255的未標(biāo)記點(diǎn)；
[0089](8-4)針對(duì)每個(gè)連通域計(jì)算缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度。
[0090](9)缺陷位置的計(jì)算及缺陷灰度值信息的確定；[0091](9-1)計(jì)算該缺陷在圖像上的橫縱坐標(biāo)的均值:xk = j4Ck，yk = j^Rk，Nk為該缺
陷所含的像素個(gè)數(shù)，Ck為缺陷像素的橫坐標(biāo)的總和，Rk為缺陷像素的縱坐標(biāo)的總和；
[0092](9-2)根據(jù)缺陷的位置信息，在切片圖像上找到該缺陷的灰度值信息
[0093](10)專家系統(tǒng)評(píng)估:專家系統(tǒng)根據(jù)獲取的缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度，以及缺陷灰度信息判斷基板的缺陷機(jī)理。
[0094]如圖2，一種面向多層封裝基板缺陷的X射線3D檢測(cè)系統(tǒng)包括:
[0095]投影數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于獲取穿過(guò)多層封裝基板后的X-Ray劑量，并根據(jù)X-Ray劑量初始值，計(jì)算出X-Ray射線的衰減值。
[0096]二維斷層圖像重建系統(tǒng)，用于計(jì)算二維斷層圖像的投影矩陣，根據(jù)該投影矩陣，將二維斷層圖像的重建問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題，并應(yīng)用ART-TV算法求解該凸優(yōu)化問(wèn)題，得到二維斷層圖像。
[0097]三維圖像重建系統(tǒng)，用于讀取二維X-Ray斷層序列圖像，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，應(yīng)用最小二乘法擬合二維圖像輪廓線，以及MC算法進(jìn)行三維重建。
[0098]三維圖像的虛擬切割系統(tǒng)，用于二維切片的切割，對(duì)于完整的三維圖像，可以從任意的角度，任意的方向 進(jìn)行切割，得到待檢測(cè)切片。
[0099]圖像配準(zhǔn)系統(tǒng)，用于提取和匹配SURF特征點(diǎn)，去除誤匹配點(diǎn)后，計(jì)算變換矩陣。
[0100]缺陷二值圖像的生成系統(tǒng)，用于在得到的待檢測(cè)切片上找到缺陷點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣，確認(rèn)待檢測(cè)切片上的點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)的二維切片上是否有對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，最終形成二值圖，白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)。
[0101]形態(tài)學(xué)圖像處理系統(tǒng)，用于對(duì)獲得的二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，消除孤立點(diǎn)以及由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂。
[0102]Blob分析系統(tǒng)，用于標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度。
[0103]缺陷位置計(jì)算系統(tǒng)，用于確定缺陷的位置信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的橫縱坐標(biāo)的平均值獲得。
[0104]缺陷灰度信息的確定系統(tǒng)，用于確定缺陷區(qū)域的灰度信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的灰度平均值獲得。
[0105]專家評(píng)估系統(tǒng)，用于根據(jù)獲取的缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度，以及缺陷灰度值信息判斷基板的缺陷機(jī)理。
[0106]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)投影數(shù)據(jù)的采集； (2)二維斷層圖像的重建； (3)三維圖像的重建； (4)對(duì)得到的三維圖像進(jìn)行虛擬切割，得到檢測(cè)所需的二維切片X； (5)基于SURF特征將得到的二維切片X與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到變換矩陣H ； (6)針對(duì)X的每一個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣H確認(rèn)其在標(biāo)準(zhǔn)圖像上是否有相應(yīng)的匹配點(diǎn)，最終形成二值圖X1，白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)； (7)形態(tài)學(xué)圖像處理:對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，消除孤立點(diǎn)，得到圖像X2，再做閉運(yùn)算，消除由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂形成圖像X3 ; (8)Blob分析:標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度； (9)缺陷位置的計(jì)算及缺陷灰度值信息的確定； (10)專家系統(tǒng) 評(píng)估:判斷基板的缺陷機(jī)理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)中的二維斷層圖像的重建，包括以下幾個(gè)步驟: (2-1)投影系數(shù)矩陣的計(jì)算； (2-2)將二維斷層圖像的求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為有限制的優(yōu)化問(wèn)題； (2-3)應(yīng)用ART-TV方法求解上述有限制的優(yōu)化問(wèn)題。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)中三維圖像的重建，包括以下幾個(gè)步驟: (3-1)讀取二維X光CT斷層圖像序列； (3-2) 二維斷層圖像預(yù)處理； (3-3) 二維斷層圖像最小二乘B樣條擬合輪廓線； (3-4) 二維斷層圖像序列MC算法3D重建。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(5)中基于SURF特征將得到的二維切片X與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的切片圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到變換矩陣H，包含以下步驟: (5-1)提取SURF特征點(diǎn)； (5-2)匹配SURF特征點(diǎn)； (5-3)去除誤匹配點(diǎn)對(duì)； (5-4)計(jì)算變換矩陣H。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(7)中對(duì)圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，消除孤立點(diǎn)以及由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂，其中B_l，B_2為結(jié)構(gòu)元素，包含以下步驟: (7-1)開(kāi)操作:X—2=(X I SB I )十B I; (7-2)閉操作:X—3=(X—2十B—2 )?B—2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(8)中對(duì)圖像進(jìn)行Blob分析，標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積、周長(zhǎng)、圓形度，包括以下步驟: (8-1)設(shè)從左到右，從上到下，搜索圖像像素為255的點(diǎn)； (8-2)若該點(diǎn)未標(biāo)記，則以該點(diǎn)為起始點(diǎn)進(jìn)行連通分量的提取，Y—k= (Y—(k-1)十B—3 ) Π X 3,直到 Y_k=Y_(k-l)，B_3 為一個(gè)結(jié)構(gòu)元素，Y_k 為一個(gè)連通域點(diǎn)集，并將這些位置的像素點(diǎn)設(shè)為k，k=k+l ； (8-3)若該點(diǎn)已被標(biāo)記，則繼續(xù)搜索下一個(gè)像素值為255的未標(biāo)記點(diǎn)； (8-4)針對(duì)每個(gè)連通域計(jì)算缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(9)中計(jì)算圖像位置，確定缺陷灰度值信息，包括以下步驟: (9-1)計(jì)算該缺陷在圖像上的橫縱坐標(biāo)的均值:Xk — <Ck，Yk — <Rk，Nk為該缺陷所含的像素個(gè)數(shù)，Ck為缺陷像素的橫坐標(biāo)的總和，Rk為缺陷像素的縱坐標(biāo)的總和； (9-2)根據(jù)缺陷的位置信息，在切片圖像X上找到該缺陷的灰度值信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種多層封裝基板缺陷的X射線檢測(cè)方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括 : 投影數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于獲取穿過(guò)多層封裝基板后的X-Ray劑量，并根據(jù)X-Ray劑量初始值，計(jì)算出X-Ray射線的衰減值； 二維斷層圖像重建系統(tǒng)，用于計(jì)算二維斷層圖像的投影矩陣，根據(jù)該投影矩陣，將二維斷層圖像的重建問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題，并應(yīng)用ART-TV算法求解該凸優(yōu)化問(wèn)題，得到二維斷層圖像； 三維圖像重建系統(tǒng)，用于讀取二維X-Ray斷層序列圖像，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，應(yīng)用最小二乘法擬合二維圖像輪廓線，以及MC算法進(jìn)行三維重建； 三維圖像的虛擬切割系統(tǒng)，用于二維切片的切割，對(duì)于完整的三維圖像，可以從任意的角度，任意的方向進(jìn)行切割，得到待檢測(cè)切片； 圖像配準(zhǔn)系統(tǒng)，用于提取和匹配SURF特征點(diǎn)，去除誤匹配點(diǎn)后，計(jì)算變換矩陣； 缺陷二值圖像的生成系統(tǒng)，用于在得到的待檢測(cè)切片上找到缺陷點(diǎn)，根據(jù)變換矩陣，確認(rèn)待檢測(cè)切片上的點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)的二維切片上是否有對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，最終形成二值圖，白色像素為缺陷區(qū)域，即表示圖中該位置的像素點(diǎn)不能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)，黑色像素點(diǎn)表示圖中該位置的像素點(diǎn)能在標(biāo)準(zhǔn)圖上找到匹配點(diǎn)； 形態(tài)學(xué)圖像處理系統(tǒng)，用于對(duì)獲得的二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，消除孤立點(diǎn)以及由于匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域的分裂； Blob分析系統(tǒng)，用于標(biāo)注連通域，計(jì)算缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度； 缺陷位置計(jì)算系統(tǒng)，用于確定缺陷的位置信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的橫縱坐標(biāo)的平均值獲得； 缺陷灰度信息的確定系統(tǒng)，用于確定缺陷區(qū)域的灰度信息，通過(guò)計(jì)算缺陷區(qū)域的灰度平均值獲得； 專家評(píng)估系統(tǒng)，用于根據(jù)獲取的缺陷的面積，周長(zhǎng)，圓形度，以及缺陷灰度值信息判斷基板的缺陷機(jī)理。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK103543168SQ201310476277
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】高紅霞, 陳科偉, 李致富, 胡躍明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)