基于透射成像的多层结构体图像处理方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法及装置，属于透射成像技术领域。多层结构体由目标层及剩余结构体组成，该方法包括：分别对所述剩余结构体与所述多层结构体成像，得到剩余透射图像与多层透射图像；对所述剩余结构体与所述多层结构体的成像环境进行成像，得到背底透射图像；根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像。本公开可以从多层结构体的透射图像中提取目标层图像，且处理过程简单，运算量较低。

Image processing method and device for multilayer structure based on transmission imaging

The present disclosure provides a multi-layer structure image processing method and device based on transmission imaging, belonging to the transmission imaging technology field. A multi-layer structure is composed of a target layer and a residual structure. The method comprises the following steps: imaging the residual structure and the multi-layer structure separately to obtain the residual transmission image and the multi-layer transmission image; imaging the imaging environment of the residual structure and the multi-layer structure to obtain the back-ground transmission image; According to Er's law, the target layer image is obtained from the residual transmission image, the multi-layer transmission image and the back-ground transmission image. The present disclosure can extract a target layer image from a transmission image of a multi-layer structure, and the processing procedure is simple and the computation amount is low.

【技术实现步骤摘要】
基于透射成像的多层结构体图像处理方法及装置
本公开涉及透射成像
，尤其涉及一种多层结构体图像处理方法及装置、计算机可读存储介质。
技术介绍
透射成像是指利用射线的穿透性对物质(或人体)进行成像，物质内部由于成分、密度、厚度等差异导致对射线的吸收程度不同，射线在穿过物质后的透射强度不同，将其通过胶片感光、数字解析等方法进行处理，得到明暗分布的图像，以反映物质内部的结构。透射成像技术在工业检测中有着广泛的应用，常采用数字X射线成像技术(DigitalRadiography，DR)对工件成像，通过DR图像可以分析工件内部的结构或缺陷。例如在半导体制造中，DR技术用于检测绝缘栅双极性晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)的焊层气孔，由于焊层通常使用金属焊料，在DR图像中颜色较深，而气孔的颜色较浅，因此可以从DR图像中得到检测信息。然而，上述方法难以应用于多层结构体的检测，由于多层结构体中不同层的图像都叠加在DR图像中，例如一些IGBT模块可能包含多个焊层或金属散热基板，在DR图像中难以区分，则无法得到有效信息。相关技术中通过三维成像对多层结构体进行成像及检测，但是三维成像需要采集多个方向的投影数据然后重建，对设备的硬件要求较高，并且处理速度较慢，在检测包括多个薄层的多层结构体时，三维成像难以体现薄层内部的情况，其效果并不理想。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法及装置、计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于现有技术的限制和缺陷而导致的对多层结构体透射成像时不同层的图像叠加在一起，难以提取有效信息的问题。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的一个方面，提供一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法，多层结构体由目标层及剩余结构体组成，所述方法包括：分别对所述剩余结构体与所述多层结构体成像，得到剩余透射图像与多层透射图像；对所述剩余结构体与所述多层结构体的成像环境进行成像，得到背底透射图像；根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像。在本公开的一种示例性实施例中，所述目标层处于所述多层结构体的中间层；其中对所述剩余结构体成像，得到剩余透射图像包括：分别对所述多层结构体中所述目标层一侧的第一结构体及另一侧的第二结构体成像，得到第一剩余透射图像及第二剩余透射图像；其中，所述第一结构体及第二结构体的成像距离分别等于对所述多层结构体成像时所述第一结构体及第二结构体与射线源的距离。在本公开的一种示例性实施例中，分别对所述多层结构体中所述目标层一侧的第一结构体及另一侧的第二结构体成像，得到第一剩余透射图像及第二剩余透射图像包括：分别对所述第一结构体的等效体及所述第二结构体的等效体成像，得到所述第一剩余透射图像及第二剩余透射图像。在本公开的一种示例性实施例中，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像包括：根据公式计算所述目标层图像的灰度；其中，IM为所述目标层图像的灰度，I0为所述背底透射图像的灰度，IC为所述多层透射图像的灰度，I1、I2分别为所述第一剩余透射图像及第二剩余透射图像的灰度。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：在计算所述目标层图像前，对所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像进行图像配准。在本公开的一种示例性实施例中，所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像的成像条件相同，其中所述成像条件包括射线源电压、射线源功率、探测帧频、叠加帧数中的一种或多种。在本公开的一种示例性实施例中，所述透射成像包括X射线成像或γ射线成像。在本公开的一种示例性实施例中，所述多层结构体包括多层结构工件；所述方法还包括：根据所述多层结构工件的目标层图像检测所述目标层。根据本公开的一个方面，提供一种基于透射成像的多层结构体图像处理装置，多层结构体由目标层及剩余结构体组成，所述装置包括：透射成像单元，用于分别对所述剩余结构体与所述多层结构体成像，得到剩余透射图像与多层透射图像；背底成像单元，用于对所述剩余结构体与所述多层结构体的成像环境进行成像，得到背底透射图像；图像计算单元，用于根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像。根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下方法：获取对剩余结构体成像的剩余透射图像及对多层结构体成像的多层透射图像，其中，所述多层结构体由目标层及所述剩余结构体组成；获取对所述剩余结构体与多层结构体的成像环境成像的背底透射图像；根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算所述目标层的图像，并呈现所述目标层的图像。本公开的示例性实施例具有以下有益效果：本公开的示例性实施例提供的方法及装置中，分别在放置剩余结构体、放置多层结构体及空载的情况下成像，得到剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像，再根据比尔定律进行计算，得到目标层图像。一方面，本实施例的方法对多层结构体的图像处理后，可以重建出其中目标层的图像，实现了从叠加的图像信息中分离出有效信息，可以应用于多层结构工件的成像检测中，以检测其中某一层的结构或缺陷。另一方面，图像处理是基于平面的透射成像，无需三维成像，从而简化了成像的过程，降低了对成像模块的硬件要求，并且图像重建的过程是基于已有图像的简单计算，无需重建立体模型，从而减小了处理模块的运算量，提高了整个过程的效率。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出应用本示例性实施例的方法的一种系统结构图；图2示出本示例性实施例中一种多层结构体图像处理方法的流程图；图3示出本示例性实施例中另一种多层结构体图像处理方法的流程图；图4示出本示例性实施例中一种IGBT模块图像处理方法的示意图；图5示出本示例性实施例中一种多层结构体图像处理装置的结构框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。本公开的示例性实施例首先提供了一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法，多层结构体由目标层及剩余结构体组成。本实施例的方法可用于重建多层结构体中目标层的图像。其中，透射成像是指利用射线的穿透性进行成像的技术，包括X射线成像、γ射线成像等。多层结构体是指包含两层或两层以上结构的物体，例如多层金属复合工件、多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法，其特征在于，多层结构体由目标层及剩余结构体组成，所述方法包括：分别对所述剩余结构体与所述多层结构体成像，得到剩余透射图像与多层透射图像；对所述剩余结构体与所述多层结构体的成像环境进行成像，得到背底透射图像；根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于透射成像的多层结构体图像处理方法，其特征在于，多层结构体由目标层及剩余结构体组成，所述方法包括：分别对所述剩余结构体与所述多层结构体成像，得到剩余透射图像与多层透射图像；对所述剩余结构体与所述多层结构体的成像环境进行成像，得到背底透射图像；根据比尔定律，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标层处于所述多层结构体的中间层；其中对所述剩余结构体成像，得到剩余透射图像包括：分别对所述多层结构体中所述目标层一侧的第一结构体及另一侧的第二结构体成像，得到第一剩余透射图像及第二剩余透射图像；其中，所述第一结构体及第二结构体的成像距离分别等于对所述多层结构体成像时所述第一结构体及第二结构体与射线源的距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别对所述多层结构体中所述目标层一侧的第一结构体及另一侧的第二结构体成像，得到第一剩余透射图像及第二剩余透射图像：分别对所述第一结构体的等效体及所述第二结构体的等效体成像，得到所述第一剩余透射图像及第二剩余透射图像。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由所述剩余透射图像、多层透射图像及背底透射图像计算得到目标层图像包括：根据公式计算所述目标层图像的灰度；其中，IM为所述目标层图像的灰度，I0为所述背底透射图像的灰度，IC为所述多层透射图像的灰度，I1、I2分别为所述第一剩余透射图像及第二剩余透射图像的灰度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝东，袁路路，魏存峰，魏龙，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11