[发明专利]一种X射线图像复原方法、系统、装置及介质

说明书

本发明提供的一种X射线图像复原方法、系统、装置及介质，方法包括获取微聚焦X射线图像，将微聚焦X射线图像多分辨率分解得到若干子图像；构建子图像的图像复原模型，根据图像复原模型通过增广拉格朗日方法迭代求解得到若干对应子图像复原后的清晰图像；将对应子图像复原后的清晰图像融合得到待求解的清晰图像；方案在增广拉格朗日方法中引入辅助变量，并对图像复原模型中的多变量优化问题进行分离处理；通过全局和声搜索确定辅助变量初始值并进行方向自适应迭代求解得到清晰图像；方法引入多分辨率思想，分层谱求解，有效地提高了算法的求解速度，并充分利用群智能搜索算法提高了方案的全局性和鲁棒性，因此可广泛应用于图像处理技术领域。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是一种X射线图像复原方法、系统、装置及介质。

背景技术

X射线成像检测是通过不同材料对X射线的吸收差异，对物体内部结构成像然后进行内部缺陷检测的技术。直接式X射线成像采用非晶硒材料平板探测器，将X射线影像直接转换为数字图像，避免了传统间接放射X射线影像转换为可见光影像时由光线散射导致的图像模糊，因其成像具有分辨率高、无损、非接触等优点，在制造业、航空航天、精密机械、仪器仪表等领域取得了广泛关注。X射线管的焦点尺寸及性能是X射线成像精度的重要因素，焦点尺寸越小，空间分辨率越高。传统工业领域主要采用焦点尺寸50mm以上的X射线成像技术，而极大规模集成电路45nm以下工艺的快速发展，要求能够实现高密度封装过程中不可见缺陷的微米级高精度成像，传统毫米级的X射线技术并不适用。

近年来，随着制造工艺的快速发展，X射线管焦点尺寸由毫米级逐渐发展到了微米级，推动了X射线成像在集成电路精密制造领域中的应用，为超精密X射线成像和可靠性制造提供了发展契机。然而，面向集成电路封装过程的微聚焦X射线成像过程处于高加速、高减速的状态，图像表现出混合噪声强烈、灰度水平低、微小缺陷几何形变等特点，同时高端芯片封装内部缺陷类型多样、智能识别困难，给后续智能检测工作带来很大困难。微聚焦X射线图像复原和智能识别作为实现高端芯片封装内部不可见缺陷检测的关键技术，直接影响集成电路精密制造和产品质量的可靠性。

但现有的图像复原的技术方案，尤其是针对微聚焦X射线图像复原的技术方案，存在着下述的技术问题：

其一，传统图像复原方法对初始值敏感、易陷入局部最优等问题使得传统图像复原方法不能有效避免微聚焦X射线图像混合噪声强烈造成的局部最优问题；

其二，受限于集成电路X射线图像噪声强烈，现有的图像复原方法难以满足工业检测的精度和速度需求。

发明内容

有鉴于此，为至少部分解决上述技术问题之一，本发明实施例目的在于提供一种基于全局和声搜索，全局性和鲁棒性更强的X射线图像复原方法，以及能够对应实现该方法的系统、装置以及存储介质。

第一方面，本申请的技术方案提供了一种X射线图像复原方法，其步骤包括：

获取微聚焦X射线图像，将所述微聚焦X射线图像分解得到若干子图像；

构建各个所述子图像的图像复原模型，根据所述图像复原模型，通过增广拉格朗日方法分别迭代求解得到对应子图像复原后的清晰图像；

将所述对应子图像复原后的清晰图像进行融合得到待求解的清晰图像；

所述通过增广拉格朗日方法分别迭代求解得到对应子图像复原后的清晰图像这一步骤，包括：

在所述增广拉格朗日方法中引入辅助变量，并对建立的图像复原模型中的多变量优化问题进行分离处理；

通过全局和声搜索确定所述辅助变量的初始值，根据所述初始值进行迭代求解得到所述对应子图像复原后的清晰图像。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述增广拉格朗日方法为分裂增广拉格朗日收缩法，所述通过增广拉格朗日方法分别迭代求解得到对应子图像复原后的清晰图像，还包括以下步骤：