[发明专利]一种伺服系统误差补偿方法

说明书

本发明公开了一种伺服系统误差补偿方法，属于运动机构标校技术领域，采用X光对标记物进行成像，以所成像的基准标记的特征在图像中的位置保持不变作为约束条件，统计载物台水平位置、载物台高度、探测器倾斜角度和旋转角度，采用多项式拟合的方法建立五轴运动关系，根据运动关系，载物台水平位置跟随载物台高度、探测器倾斜角度和旋转角度变化，实现不同放大比、不同视角下始终保持视野中心不变，对所关注区域进行成像；本发明可建立点物像在空间的绝对位置关系，不仅能满足不同放大比、不同视角下始终保持视野中心不变的需求，还可应用于平面CT成像中，不需要额外的平面CT模块，即可实现被测物体的三维成像。

技术领域

本发明涉及运动机构标校技术领域，具体涉及一种伺服系统误差补偿方法。

背景技术

X射线检测装置主要面向集成电路封装可靠性检测，检查电路及其封装以检查缺陷的存在以便确定缺陷的原因。专利申请号为CN201910592325.6的中国发明专利公开了一种基于五轴运动平台的X射线检测装置，可以从不同视角或投影取得多个二维图像或关注区域的三维模型。伺服系统可允许探测器在球面内进行相对移动、样品随载物台在三维空间内直线运动。

关注区域的二维成像是有效的，但因遮蔽等原因通常提供不充足的信息，需要从不同视角对关注区域进行成像。然而，在实际操作过程中，因轴系不正交误差、射线源安装误差引入的探测器球面运动的球心和射线源源心不共心误差、示值误差、探测器安装误差等误差来源，使得载物台高度移动、探测器旋转探测时，关注区域会偏离视野中心，需要重新定位关注区域，尤其是高放大倍数成像、大幅度调整放大倍数或视角时，关注区域会完全偏离视野，难以重新定位。

针对该问题，现有的X射线检测装置通常的解决方法有两种。一种是小角度调整载物台高度和探测器倾斜、旋转角度，然后调整载物台的水平位置，使关注区域始终位于视野中心，反复调整几次，实现所期望的放大比、倾斜角度下关注区域的成像；该方法调整繁琐，用户体验感较差，此外难以满足批量处理时自动检测需求。另一种方法是依赖高精度的机械系统，该机械系统用于X射线源、关注区域、探测器之间的相对高精度移动。对于高精度机械设备的这种需要使X射线检测装置价格昂贵。为此，提出一种伺服系统误差补偿方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决补偿伺服系统的系统误差，实现不同放大比、不同视角下始终保持视野中心不变，对所关注区域进行成像，提供了一种伺服系统误差补偿方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：

S1：利用X光识别载物台表面上的具有已知几何形状的基准标记，实时获取图像；

S2：移动载物台高度z、探测器倾斜角度θ、探测器旋转角度γ，通过载物台水平位置x和y，使基准标记的特征在图像中的位置保持不变，得到序列{x,y,z,θ,γ}；

S3：提取γ为0时的序列{x,y,z,θ,γ＝0}，采用数据拟合的方法分别建立x、y与z和θ之间的关系：

其中，p_x00和p_y00为常量，f_x和f_y为相应的拟合函数；

S4：对相同z和θ、不同γ的序列中的{x,y}进行圆拟合，得到序列{z,θ,x_c,y_c,r}，其中，x_c和y_c为拟合的圆心所对应的x和y值，r为拟合的圆半径；

S5：采用数据拟合的方法建立r、γ₀与z和θ之间的关系：