[发明专利]一种带有微扫描的X射线实时成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电成像技术领域，尤其是一种X射线实时成像系统。

背景技术

射线检测是无损检测的重要方法之一，广泛应用于航空、航天、核电、国防以及其它工业领域，在工业生产和国民经济中发挥了重要作用。目前，在生产实际中，射线检测普遍使用胶片照相法。X射线胶片照相的成像质量较高，能正确提供被测试件缺陷真实情况的可靠信息，但它存在操作过程复杂、运行成本高、结果不易保存查询、携带不便、评片人员眼睛易受强光损伤等缺点。为解决上述问题，20世纪90年代末出现了X射线数字照相检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器，其像元尺寸可小于0.1mm，因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美，同时还克服了胶片照相中表现出来的缺点，也为图像的计算机处理提供了方便。因此，基于平板探测器的X射线数字成像系统在无损检测和评价、集装箱扫描、电路板检查以及医疗应用等方面具有广阔的应用前景。

X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测技术，已进入工业产品检测的实际应用领域。与其他检测技术一样，X射线实时成像检测技术需要一套设备(硬件与软件)作为支撑，构成一个完整的检测系统，简称X射线实时成像系统。X射线实时成像系统使用X射线机或加速器等作为射线源，X射线透过被检测物体后衰减，由射线接收/转换装置接收并转换成模拟信号或数字信号，利用半导体传感技术、计算机图像处理技术和信息处理技术，将检测图像直接显示在显示器屏幕上，应用计算机程序进行评定，然后将图像数据保存在储存介质上。X射线实时成像系统可用于金属焊缝、金属或非金属器件的无损检测。

随着印制电路板、集成电路的集成度越来越高，电路的特征尺寸越来越小，对电路板进行缺陷检测的X射线成像系统的空间分辨力要求也越来越高。但是，现有成像系统的空间分辨力难以满足需要高分辨力成像的场合，无法满足技术要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种分辨力高、操作简便的带有微扫描的X射线实时成像系统。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：主要包括高压电源、X射线源、平板探测器、微位移平台、计算机以及显示器，高压电源与X射线源相连，X射线源发出的X射线经过待测物衰减后到达平板探测器；平板探测器安装在微位移平台上，微位移平台的控制端与压电伺服控制器的输出端连接，压电伺服控制器控制微位移平台进行三维方向运动；平板探测器的信号输出端与计算机信号接收端口相连，平板探测器将X射线图像转化成电子图像并传输给计算机，计算机与显示器连接，计算机处理平板探测器输入的电子图像信息后在显示器上进行显示。

所述微位移平台采用普爱纳米位移技术有限公司的PI-517.2CL系列压电扫描台。

所述平板探测器采用Varian公司的Pax Scan 2520D平板探测器。

所述压电伺服控制器为PI E-621.CR型压电伺服控制器。

工作过程大致如下：

X射线由X射线源发出，透照一定几何形状的试件，经过试件衰减后携带工件内部信息到达平板探测器，而平板探测器固定在微位移平台上，通过微位移平台能够控制平板探测器在水平和垂直方向上移动，通过微位移平台带动平板探测器实现标准2×2微扫描模式的微位移，可以得到多幅具有微位移的图像，再利用过采样重建算法完成高分辨力重建，从而提高系统空间分辨力。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：在已有X射线成像系统的基础上加入2×2微扫描模式的光学微扫描系统，能对同一场景进行多次采样，而且视场保持不变，得到的微扫描图像的像素数目是原来的4倍，得到了场景的更多信息，大大提高系统对场景细节的分辨能力，可广泛应用于印制电路板、集成电路等缺陷检测领域以及各自工业探伤领域。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明中微扫描与亚像元重构过程示意图。

图3是本发明的微位移平台带动平板探测器运动示意简图。

附图标号：1-高压电源、2-X射线源、3-平板探测器、4-计算机、5-显示器、6-待测物、7-微位移平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：