[发明专利]平移式微焦CT检测装置在线检测电子元件的方法

权利要求书

1.平移式微焦CT检测装置在线检测电子元件的方法，包括射线产生装置、射线探测及数据采集装置、控制及图像处理系统和平移式传送装置；所述射线产生装置(1)、射线探测及数据采集装置(2)、平移式传送装置(3)的信号线路与控制及图像处理系统(7)相连，平移式传送装置(3)与电子元件生产线(8)相邻接，射线产生装置(1)靠近传送装置(3)并位于传送装置(3)上方，射线探测及数据采集装置(2)远离传送装置(3)并位于传送装置(3)下方，射线产生装置(1)和射线探测及数据采集装置(2)固定不动，待检电子元件(4)置于传送装置(3)上并与之保持相对静止状态，在控制及图像处理系统(7)的控制下，电子元件(4)随传送装置(3)以横向平移的方式运动，其特征在于：工作过程包括以下步骤：

S1：启动射线产生装置、射线探测及数据采集装置、控制及图像处理系统和平移式传送装置；

S2：射线产生装置产生的锥形射线束对电子元件进行扫描，射线探测及数据采集装置获得射线投影数据；

S3：控制及图像处理系统接收射线投影数据；

S4：得到待检电子元件的数字式辐射成像DR图像；

S5：判断DR图像中是否存在缺陷区域；如果否，则转S1；

S6：如果是，则重建待检电子元件内外结构的三维计算机层析成像CT图像。

2.根据权利要求1所述的平移式微焦CT检测装置在线检测电子元件的方法，其特征在于：所述步骤S6中的重建待检电子元件内外结构的三维计算机层析成像CT图像是通过采用基于子区域平均化和总变差最小化的平移式锥束CT的迭代重建算法重建出三维CT图像的体数据，每次迭代包括以下三步：

S61：投影到凸集POCS：设待重建区域R的大小为N个点，用f(x，y，z)表示位于点(x，y，z)处的体数据为f_x，y，z，将体数据逐点排列成向量设经过区域R的扫描射线数为M条，将射线投影数据按射线逐条排列为向量W＝(w_ij)为M×N维投影系数矩阵，其中w_ij表示第j个点对第i条射线投影数据的贡献率；

待重建区域R首先采用下面加型代数迭代公式进行重建：

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，是电子元件的待重建区域R的体数据的向量分量，是电子元件的待重建区域R的体数据向量分量的初始值，p_i表示第i条射线对应的投影数据，k为迭代次数，λ为松弛因子，实验中取λ＝1；

再引入非负性限制，得到体数据校正值：

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

表示非负校正后的体数据向量的第j个分量，即经过投影到凸集POCS该步骤后得到的体数据向量的第j个分量，表示经过M次上述加型迭代公式迭代后的体数据向量的第j个分量；

S62：总变差最小化TVM：先初始化总变差最小化的梯度TVM-GRAD下降方向的体数据初值f^(TVM-GRAD)＝f^(POCS)及下降程度d_POCS＝‖f⁽⁰⁾-f^(POCS)‖；总变差TV最小化迭代按下述公式进行：

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为总变差最小化迭代的次数，TV(f)表示体数据f的总变差，τ为正常数，实验中取τ＝0.00000001，为点(s，t，r)处的总变差梯度下降方向，f_s，t，r表示位于点(s，t，r)处的体数据，f_s-1，t，r表示位于点(s-1，t，r)处的体数据，f_s，t-1，r表示位于点(s，t-1，r)处的体数据，f_{s，t， r-1}表示位于点(s，t，r-1)处的体数据，α为权系数，实验中取α＝0.2；令f⁽⁰⁾＝f^(TVM-GRAD)，判断是否达到投影到凸集和总变差最小化迭代两步的迭代次数，是则转下一步S63，否则转S61；

S63：经过预设次数的投影到凸集和总变差最小化迭代以后，进行子区域平均化修正。