一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法
文献发布时间:2023-06-19 09:30:39
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域,尤其涉及一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法。
背景技术
对于印刷电路板,经常采用目视检查来检测板基板损坏、元器件丢失、放错或损坏、焊接故障以及类似肉眼可见的质量缺陷。自动光学检查系统正在得到完善,以便在越来越多的装置中自动执行这些检查。然后,这些自动光学检测系统只能检测被检物体表面出现的缺陷,对于内部缺陷或隐藏在其他物体后面的缺陷,这些光学检测系统变得无用。使用X射线图像为解决这一问题提供了一种途径,传统透射X射线图像一般能提供一些缺陷的线索,为了提供更可靠和准确的缺陷信息,可以采用X射线计算机断层扫描来检测内部缺陷,并提供重建的三维图像,但是,X射线计算机断层扫描比传统的透射X射线检查要花费更多的处理时间,即使为某个平面重建一个单一图像,通常也需要数百个图像才能重建一个好的结果。X射线层析技术是另一种在组件中特定切片上显示图像的方法,与X射线计算机断层扫描相比,层析技术所需的时间处理更少,并且比传统的透射X射线检测提供更多信息,这是通过使用同步运动的X射线和探测器来实现的,而被成像的目标保持静止,图像在整个移动过程中不断地被收集,所有得到的图像被平均成最终的图像,这使得焦平面中的物体特征在最终的图像中更加突出,不在焦平面上的对象特征会被模糊掉,因此这些特征只会显得微弱。通过观察相邻平面的一系列层状图,可以大致了解层状电路的三维布局。
因此,对于优化印刷电路板检测的层叠方法是有必要的。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法,主要解决背景技术中的问题。
本发明提出一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法,包括以下步骤:
S1、确定研究对象;
S2、判断研究对象的运动类型为平移类型还是旋转类型;
S3、若研究对象的运动类型为平移类型,则通过指定导线方向来改善图片质量;
S4、若研究对象的运动类型为旋转类型,则通过增加合成图像的数量来改善图片质量;
S5、将相关系数CC作为图像相似性的指标。
进一步改进在于,所述步骤S1的研究对象是指系统参数对焦平面上重建的图像的影响,所述研究对象包括运动类型、合成图像的数量以及投射角。
进一步改进在于,所述合成图像的数量是指在焦平面重建图像时所收集的图像数量,选择适当数量的合成图像非常有趣,测试级别为4、8、16和32张图像。
进一步改进在于,所述投射角是指从X射线源到物体表面中心点的方向与表平面法线方向之间的夹角,测试级别为45°、54°和63°。
进一步改进在于,所述步骤S5具体包括:
采用以下方程式确定相关系数CC:
其中,其中f
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法的有益效果在于:本研究的目的是优化用于印刷电路板检测的X射线层析成像技术,所研究的系统参数包括运动类型、合成图像数和x射线源的投射角度,相关系数作为检验指标。根据实验结果,可以得出以下结论:
1.采用平移方式时,x射线源的平移方向不应与非焦面上的主线方向平行。因此,在使用平移式时,为了达到满意的效果,主线的方向应该提供。同时还发现,随着合成图像数量的增加,重建图像的质量普遍提高。
2.当采用旋转类型时,合成图像数量的增加也提高了重建图像的质量。然而,当合成图像数目大于16时,改进效果不明显,在本次测试中,由32帧重构的图像与仅由16帧重构的图像的相关系数差小于1%。同时还发现,最上层与最下层的相关系数差异也大大减小。
附图说明
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
图1为本发明一实施方式的整体流程示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接连接,可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明提供了一种基于X射线分层技术的印刷电路板缺陷的检测方法,目的是研究某些系统参数对重建质量的影响,研究的系统参数包括运动学类型的系统,合成图像的数量和投影角度。仿真结果表明,采用平移类型时,X射线源的平移方向不应与其他平面上的导线方向平行,换句话说,当使用平移类型时,必须指定导线方向以产生良好的结果。当采用旋转类型时,导线方向对重建图像的影响较小,通常通过增加合成图像的数量来改善图像质量,但是,当图像数量增加时,改进的意义不大。例如,对于检测的情况,从32帧和16帧重建的图像的差异小于1%。
参照图1,一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法,包括以下步骤:
S1、确定研究对象;
S2、判断研究对象的运动类型为平移类型还是旋转类型;
S3、若研究对象的运动类型为平移类型,则通过指定导线方向来改善图片质量,其中,平移方向的法向量即为导线方向;
S4、若研究对象的运动类型为旋转类型,则通过增加合成图像的数量来改善图片质量;
S5、将相关系数CC作为图像相似性的指标。
作为本发明一优选实施方案,所述步骤S1的研究对象是指系统参数对焦平面上重建的图像的影响,所述研究对象包括运动类型、合成图像的数量以及投射角,研究的两种运动学类型是平移类型和旋转类型,旋转类型可能比平移类型具有更紧凑的系统设计,然而,研究哪种类型可以产生更好的图像质量是令人感兴趣的。
作为本发明一优选实施方案,所述合成图像的数量是指在焦平面重建图像时所收集的图像数量,预期拍摄的图像越多,可以获得的图像效果越好。但是,处理时间也会增加。因此,测试级别为4、8、16和32张图像。
作为本发明一优选实施方案,所述投射角是指从X射线源到物体表面中心点的方向与表平面法线方向之间的夹角,一般认为,较小的角度可以减小系统的尺寸。对于平移式机械,投射角不是一个常数,因此,以最大投射角作为指标,测试级别为45°、54°和63°。
作为本发明一优选实施方案,所述步骤S5具体包括:
采用以下方程式确定相关系数CC:
其中,其中f
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的一种基于X射线分层技术的印刷电路板检测方法的有益效果在于:本研究的目的是优化用于印刷电路板检测的X射线层析成像技术,所研究的系统参数包括运动类型、合成图像数和x射线源的投射角度,相关系数作为检验指标。根据实验结果,可以得出以下结论:
1.采用平移方式时,x射线源的平移方向不应与非焦面上的主线方向平行。因此,在使用平移式时,为了达到满意的效果,主线的方向应该提供。同时还发现,随着合成图像数量的增加,重建图像的质量普遍提高。
2.当采用旋转类型时,合成图像数量的增加也提高了重建图像的质量。然而,当合成图像数目大于16时,改进效果不明显,在本次测试中,由32帧重构的图像与仅由16帧重构的图像的相关系数差小于1%。同时还发现,最上层与最下层的相关系数差异也大大减小。
图中,描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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