[发明专利]一种透明材料微小器件键合质量检测系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种透明材料微小器件键合质量检测系统。

背景技术

随着科技的发展，仪器设备和元器件产品均有微型化的趋势，许多微小器件需通过键合技术成为一个整体，良好的键合质量是微小器件有效性和可靠性的保障。透明材料微小器件是一类具有材料特殊性的产品。常用的键合质量检测方法中，超声检测和红外热波检测法虽然能够进行透明材料的检测，但检测精度较低，一般只能检测几十个微米以上的键合间隙；X射线检测法检测精度高，但设备昂贵，检测系统设计复杂；数字全息检测由于光路调整等困难不能有效实现检测系统仪器化设计。

利用透明材料对可见光的透射性能，结合机器视觉技术来进行透明材料微小器件键合质量的检测。可见光透射机器视觉检测是一种以几何光学为应用基础，结合光电子学、计算机图像学、图像处理、计算机视觉等技术的现代检测技术。它以通过图像采集系统获取的被测对象的图像作为检测源信息，经有效的图像处理技术处理后得到检测结果信息。该方法的应用基础主要针对基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA(poly(1actic—CO—glycolicacid))材料的植入式多腔体给药系统封装密封性的检测。植入式可降解缓释控释给药系统是一种新型的缓释控释给药系统，以可降解材料PLGA作为药物的载体，直接植人人体病患处，实现靶向释药，具有较好的应用前景和广泛的应用范围，键合的封装密封性是保证其优势药效的基础。

发明内容

本发明的目的是针对材料和结构均特殊的透明材料微小器件的键合质量检测，设计了一种透明材料微小器件键合质量检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

透明材料微小器件键合质量检测系统由光源、相机、镜头、计算机、支架等部分组成。

所述的光源采用LED背光源。

所述的相机采用了成本较高但成像质量较好的CCD相机，CCD相机的主要特性参数有分辨率、芯片尺寸、像元大小、信噪比等。分辨率是影响检测精度的主要参数，在成本允许的情况下分辨率越高越好；在相机分辨率较高的情况下，不应选择尺寸过小的CCD芯片，像素的尺寸过小，则芯片像素的集成过高使成像不准确；信噪比越高，获得图像的质量就越好。

所述的镜头类型和参数主要综合考虑视觉检测系统中检测的视场(被测场景大小)、物距(工作距离)、选用的相机参数等因素进行选择。

所述的系统的图像处理技术主要包括图像采集、图像相减、图像增强、滤波处理、图像二值化。

所述的图像相减是对2幅图像对应像素点的灰度值运用相减算法，本检测系统中是对不同景物在不同时间拍摄的图像进行相减。

所述的灰度图像二值化分割方法是基于灰度图像中不同特征区域像素点存在灰度差，用一个(或几个)阈值将图像分为几个不同部分来表示图像不同的特征区域，从而进行图像的分割，是一种常用且简单有效的图像分割方法。

所述的图像降噪采用空域方法，具有算法简单，计算量小，处理速度快等优点，能够很好地满足检测系统要求。不同的检测系统图像噪声的主要类型不同，具体操作时可根据主要噪声类型选用不同的降噪方法。

本发明的有益效果是：

透明材料微小器件键合质量检测系统能够有效地完成透明材料微小器件的检测需求，灵敏地检测键合间隙的存在，检测缺陷大小精度约为10 gm。基本满足键合质量的检测需求，是一种高效、无损、无污染的检测技术。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是可见光透射机器视觉检测系统。

图2是图像处理技术路线。

其中，1-光源，2-被测件，3-镜头，4-相机，5-支架，6-计算机。

具体实施方式

如图1所示，透明材料微小器件键合质量检测系统由光源、相机、镜头、计算机、支架等部分组成。检测过程中，光源1提供垂直入射被测件2的相对均匀光，通过镜头3成像后由相机4拍摄携带光强信息的试件图像，然后传输到计算机6上进行相应的图像处理后得出检测结果。图像采集设备的关键部件主要是光源、相机和镜头，这3个部件的性能直接影响拍摄图像的质量和检测精度。