[发明专利]超声扫描显微镜C扫描TOF图像的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声扫描显微镜设备对采集到的数据处理技术领域，尤其是一种C 扫描TOF图像构建方法。

背景技术

随着电子产品的生产规模越来越大，品种越来越多，电路的集成化程度和生产自 动化程度也相应的提高，同时对器件的质量要求也越来越高，为保证器件的可靠性， 对封装好的器件进行无损检测是不可缺少的流程，而超声扫描显微镜能够检测X射线 检测不敏感的分层、空洞、裂缝等缺陷而应用越来越广泛。超声扫描显微镜是通过运 动执行机构扫描轴与步进轴的配合进行光栅式运动，在扫描轴运动的同时发射超声波 并接收反射回波，将反射回波的模拟信号转换为数字信号，并通过各种转换算法构建 不同种类的检测图像。超声扫描显微镜的常规检测方式包括A扫描波形、B扫描图像、 C扫描峰值图像、C扫描TOF图像、C扫描相位反转图像、分层扫描图像等。

C扫描TOF图像是超声扫描显微镜主要的一种检测方式，它是根据获得反射回波 峰值时间先后构建平面图像，先获得峰值的位置图像像素灰度值较高，后获得峰值的 位置图像像素灰度值较低，通过获得图像可以判断被检测目标的深度位置，图像亮度 较高的点说明超声传播的时间较短，距离前表面较近。现有的TOF扫描图像构建方法 为：1、在A扫描波形上设置数据门，也就是设置检测区域及信号阈值；2、扫描过程 中当位置计数达到设置数值时通过软件触发的方式触发超声波的发射，3、软件将数 据门区域内的所有点波形峰值信号到达时间进行比较，获得到达时间的最大值和最小 值。4、取出每一点的峰值的到达时间，并转换为灰度值，进而构建出C扫描TOF图 像。这种现有的TOF扫描图像构建算法由于超声波触发及数据采集都采用软件处理， 触发位置不够准确，检测区域内每一点峰值的到达时间也不准确，且由于软件处理数 据量大，导致图像构建速度慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声扫描显微镜C扫描TOF图像的构建方法，采用的光 栅尺同步位置触发产生超声波解决了现有技术中软件触发位置不准确的缺点，具有构 建图像位置准确、精度高等优点。如采用前表面跟随技术，可解决算法对被测目标表 面平面度及放置要求较高、获得峰值到达时间不准确的缺点；如采用硬件判别峰值， 返回正负峰值和到达正负峰值时间值的方法，可减少了软件处理数据量，提高了图像 构建速度。

本本发明的主要技术方案是：一种超声扫描显微镜C扫描TOF图像的构建方法， 其特征在于具有以下步骤：

a、设置C扫描数据门，以确定检测区域和阈值电压：

b、扫描并发射超声波：扫描过程中对上述的每个位置点发射超声波，采用的光 栅尺同步位置触发产生超声波：即采用光栅尺作为反馈装置，当光栅尺计数达到预设 置值时自动硬件触发产生超声波，并接收反射回波，采用硬件判别峰值，提取出每一 个点在数据门区域中返回信号到达峰值的时间，即峰值时间；

c、对该点的峰值时间做数据处理，按照一定的方法转换成对应的灰度值：如果 正峰值和负峰值同时都找到，再比较它们的绝对值大小，将绝对值较大的那个峰值到 达时间作为峰值时间，将其转换为对应的灰度值；如果正负峰值中只找到一个，则将 该峰值的到达时间作为峰值时间，将其转换为对应的灰度值；如果正负峰值都没有找 到，则直接将该点灰度值赋值为0。

d、将每一个点对应的灰度值输出到屏幕上构建灰度图像。

所述的a步骤中，可以采用前表面跟随技术：设置前表面数据门，获得前表面反 射回波负峰值时间坐标，设置数据门的时间坐标为前表面反射回波信号负峰值时间坐 标的相对坐标。

所述的b步骤中，只返回数据门内的正负峰值及时间值，减少软件处理数据量。

所述的b步骤中，记录被测目标前表面反射回波负峰值的时间，并将该时间作为 数据门的参考时间，数据门的起始时间为该时间的相对值，解决由于被测目标表面不 平整或放置倾斜造成数据门设置不准确的问题，解决了获得峰值到达时间不准确的问 题。