[发明专利]超声扫描显微镜B扫描图像的构建方法

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B扫描图像的构建方法。

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扫描声程图像、C扫描相位反转图像、分层扫描图像等。

B扫描图像是超声扫描显微镜主要的一种检测方式，其获得是被检测目标设定位置的切面图像，可以反映被检测目标内部倾斜、深度等特征。现有的B扫描图像构建方法为：1、在A扫描波形上设置B扫描数据门，也就是设置扫描的深度范围及信号阈值；2、在C扫描图像上划一条水平直线确定扫描位置；3、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；4、将B扫描数据门内的所有采样点数据读回，并按照设置纵向图像宽度抽取数值，然后将抽取的数值转换为构建图像的像素灰度值绘制图像。这种现有的B扫描图像构建算法要求被检测目标表面平面度较高，并且放置必须足够水平，否则由于器件表面不平整或放置倾斜，将导致数据门设置的位置不准确；同时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，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B扫描图像的构建方法，解决了现有技术中软件触发位置不准确的缺点，构建的B扫描图像，可以判断出器件的界面数量、界面深度、缺陷深度等特征，具有构建图像位置准确、精度高、图像清晰等优点。如记录被测目标前表面反射回波负峰值的时间，还可解决现有技术中对被测目标表面平面度及放置的要求较高的缺点；如降低采集数据量，还可解决了现有技术中软件处理数据量大、图像构建慢、效率低等缺点；从而保证了图像构建的精度及速度。

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

a、确定B扫描数据门：即在C扫描图像上选择B扫描成像位置，设置B扫描深度；

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，采用光栅尺位置同步触发产生超声波：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，无需软件干预，并接收反射回波，提取出B扫描区域中每个设定点返回信号的电压值；

c、对每一个点的电压做数据处理：首先对该点信号做滤波处理，虑掉噪声信号；再把滤波后的电压信号转换为对应的像素灰度值；

d、构建B扫描图像：即将每一个点对应的像素灰度值逐列纵向输出到屏幕上构建灰度图像，形成B扫描图像。

所述的a步骤中，还可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，还可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，B扫描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。

所述的把滤波后的电压信号转换为对应的像素灰度值的方法是：取滤波后信号电压值的绝对值，该值介于0V到0.5V之间，设最终返回信号电压值命名为M，求M值对应的图像灰度值G，按照如下公式计算：

所述的a步骤中，设置B扫描纵向像素点数值以确定采集卡采样频率，降低采集数据量。

本发明的积极效果是：与已有技术对比，本发明采用的光栅尺同步位置触发产生超声波解决了软件触发位置不准确的缺点，构建的B扫描图像清晰，可以判断出器件的界面数量、界面深度、缺陷深度等特征，具有构建图像位置准确、精度高、图像清晰等优点。如采用前表面跟随技术，记录被测目标前表面反射回波负峰值的时间，可解决现有技术中对被测目标表面平面度及放置要求较高的缺点；本发明采用根据B扫描纵向设置像素点数值设置采集卡采样频率的方法，降低采集数据量，还可解决软件处理数据量大，图像构建慢、效率低等缺点。

附图说明

图1是在A扫描波形上设置前表面门的示意图。

图2是在A扫描波形上设置B扫描数据门的示意图。