CN100465629C - 偏离中心的层析x射线照相组合法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种获得多个关注区域的偏轴X射线图象的装置和方法。所述装置包括：产生射线束的源(112)、支承多个关注区域(A、B、C)中至少一个子区的表面(120)、和定位以同时地接收穿过多个关注区域中的所述子区的射线束部分的X射线检测器(130)。从接收的射线束部分，X射线检测器对多个关注区域的所述子区中的每个关注区域的图象的产生电子表示。所述源、表面和检测器的任何组合可以在射线束范围内移动到关注区域的位置。

Description

偏离中心的层析X射线照相组合法
发明领域
本发明一般地涉及一种图象探查的***和方法。本发明特别涉及使用层析X射线照相组合的图象技术的X射线探查***。
发明背景
在印刷电路板(“PCBs”)上安装集成电路(“IC”)芯片时，需要探查在PCB上的互连，以测定相互连中是否含有明显的缺陷。IC芯片复杂性、性能、和布置密度的不断增加提出了对组装互连的密度和功能的需求。球栅阵列(Ball-Grid-Array)(“BGA”)是表面安装技术(“SMT”)组装的一个例子，它的互连要求特别的探查技术。PCB互连的复杂性和密度的不断增加，已经导致了许多用于在互连上或在互连内检测互连缺陷的互连探查技术的发展。
作为该互连探查技术中的一种技术，层析X射线照相组合法能够通过创建切片视图的数字图象表示来检测缺陷，该切片视图是沿着一个经过三维电焊的接缝连接的平面得到的。数字的层析X射线照相组合***有可能能够探查那些通过可视方法和常规的X射线照相方法不能探查的各种PCB焊接接缝的质量。1987年8月18日授与Richard S.Peugeot的美国专利4688241(引入此处作为参考)，公开了许多层析X射线照相组合的探查***，其包括图1中描绘的直接应用的***10。***10包括：可操纵的微聚焦X射线源12、能使X射线图象的大格式的图象检测器30，和定位于源与检测器之间的探查平面20。这里对于源12使用的术语“可操纵的”是指其使源12内的电子束对准到靶阳极上各种位置的能力。与之相反，这里使用的静止的或非易操纵的源是指不具有这种能力的源，例如，电子束射到靶阳极的单一位置。
可将被图象的A、B和C区放到处于探查平面20的X-Y工作台上(未图示)。当物体在X-Y工作台上时，测试物体可以沿着X和Y方向平移，从而能够使诸如焊接接缝的关注的区域图象。源12产生X射线束50，其具有穿透测试物体并到达检测器30的足够的能量，同时还具有足够低的能量，从而在关注的区域内，使形成的图象具有反差。
可以将X射线源12和检测器30安装在独立的、垂直的驱动机械装置上，该机械装置允许连续地变化的视野，可得到大约范围是在2.5mm×2.5mm～25mm×25mm的视野。特别是，X射线源12被安装在可编程的Z-轴上，其改变X射线源12和探查平面20之间的距离。X射线源12和探查平面20之间的距离这里称为Z1。检测器也安装在可编程的Z-轴上，其改变探查平面20和检测器30之间的距离。探查平面20和检测器30之间的距离这里称为Z2。通过改变距离Z1和Z2中的其中一个，或两个都改变，来完成视野的改变。
现在解释图1所示的***的操作。将具有关注区域A、B和C的电路板放置于探查平面20内的X-Y工作台上。然后，沿着X和Y方向平移该电路板，从而使诸如焊接接缝或组件的关注区域A、B和C成象。一旦适当地定位该电路板后，诸如X射线束50的射线束，被投射到该电路板上的物体。X射线束50的一部分穿透物体，并被物体所调制。
然后，穿透物体的射线束50的部分到达图象检测器30。检测器30能够产生包含来自测试物体的调制信息的X射线透视照相的相片。到达检测器30的输入屏的X射线产生落入X射线束50范围内的物体部分的可见光或X射线透视照相的图象。如果检测器30包括图象增强器，则在图象增强器的输出在亮度上放大。
经过镜子，通过摄像机(未图示)可以看到在检测器30的输出正面出现的图象。通过调整镜子的位置，可使来自检测器30的诸如图1中标为1、3、5和7区的各种区域的图象，依次地指向相机。
然后，将形成的图象输入到视频数字转换器(video digitizer)。该视频数字转换器提供输出的数字化的图象组。将该组中每个图象提供到存储器并存储。然后，将这些图象分别地送入层析X射线照相组合的计算机，其用已知的、影响图象组合的层析X射线照相组合算法编程，并将形成的图象提供到监控器。为了提高数字化图象组的分辨率，要求将摄像机的视野限定在检测器30的诸如1、3、5和7区的区域内，并非获得查看整个检测器30范围内的层析X射线照相组合的图象。
对***10来说，关注区域的中心必须与从X射线源路线的中心到检测器30的中心的连线相重合。如图1所示，物体B的中心与X射线束50的中线和检测器30视野的中心相重合。
例如，为了获得物体B的层析X射线照相组合的图象，将X射线源12定位于沿着垂直于Z轴的圆形路线上的多个点1～8。在该圆上各点位于垂直于Z轴的平面内，并保持与Z轴相同的角度或距离。在每一点，X射线源12向或至少部分地穿过物体B的方向发射X射线束50，从而在检测器30产生物体B的图象。例如，为了获得物体B的图象1，可将X射线源12操纵到位置1，并将检测器的视野移动到位置1。对物体B的图象2～8重复该过程。随着X射线源内电子束的转动，依次地获得了8个图象，且在每次获得图象之后必须移动检测器的视野。结果，以已知预定的角度获得物体B的8个扫描图象。
获得物体B的所需图象之后，移动X-Y工作台，从而使物体A的中心与X射线束50的中心的连线与检测器视野的中心相重合。为了获得物体A的图象1，可将X射线源12操纵到位置1，并将检测器的视野移动到位置1。对物体A的图象2～8重复该过程。如此，获得了物体A的8个扫描图象。对将要成图象的每个物体、或关注的区域继续这一过程。
为了使层析X射线照相组合有效，与垂直线的角度φ应该至少在25～30°角，以产生物体的有用的层析X射线照相组合的剖面。然而，由于X射线源的直径、检测器的直径，源与物体之间的距离、Z1、和物体与检测器之间的距离、Z2的实际限制，导致在能够达到的角度、视野、分辨率、和***速度之间必须进行折衷。为了达到所需的角度和因此有用的层析X射线照相组合的剖面，需要昂贵的X射线源和/或检测器。
如上所述，诸如由Peugeot在美国专利4688241表示的和图1中所示的常规的层析X射线照相组合技术中，要求X射线的焦点位置和在检测器的视野的中线要与将要成图象的物体中心相重合。这种安排有许多组合优点。使X射线束经过关注区的中心简化了装置的校准、图象变形的消除、灰度校正，以及物体的机械定位。层析X射线照相组合的剖面的质量取决于电子束和镜子的精确定位。可以用电磁束操纵(electromagnetic beam steering)和检流计镜(galvonometer mirrors)的现有技术实现这一精度。然而，常规***的缺点是它们要求使用大格式的检测器和可操纵X射线源。这种装置是昂贵的，而且它的使用增加了***的整体成本。而且，使用这种装置依次地获得8个图象的每一个图象是较慢的，因此将***的速度限制到获得一个图象需要时间的8倍。
因此，需要一种使用层析X射线照相组合成象技术的X射线探查***，其不需要X射线的焦点位置和检测器的视野的中线与图象物体中心相重合。
现有技术中还需要一种使用层析X射线照相组合成象技术的X射线探查***，其既不需要是可操控的X射线源，也不需要大格式的检测器。
现有技术中进一步需要一种使用层析X射线照相组合成象技术的X射线探查***，其提高了***的处理能力，并降低了整体成本。
发明内容
本发明使用一种不需要X射线焦点位置和检测器的视野的中心线与图象物体的中心相重合的层析X射线照相组合的成象技术，来提供一种X射线探查***，从而满足现有技术的需求。消除了该要求后，其通过避免使用大格式的检测器或者可操纵X射线源中的其中之一或二者都使用，实现了显著的成本和性能优点。
通过使用具有与X射线检测器组合的非可操纵的X射线源的探查***来获得这些优势，其中该X射线检测器能够同时捕获8个图象。因此，消除了对于昂贵的可操纵的X射线源的需求，并简化了整个***。而且，提高了***的速度或处理量。
可通过选择地使用具有可操纵的X射线源和小格式的、高分辨率的检测器的探查***的其中之一，来实现这些优点。通过操纵X射线源使其进一步偏离中心，物体的图象能够投影到高分辨率、小格式的检测器上。因此，通过使用较小的、价格更低的检测器，来实现费用的节省。
因为X射线检测器和可操纵的X射线源在探查***中是典型的最昂贵的组件，因此在依然保持要求的性能下，降低其一或二者的成本将使整体的成本降低。
本发明为减少了X射线断层摄影术中放置X射线源、或检测器、以及将目标物体放置在适当位置所需的机械的调换位置的移动的数量。所以，本发明能够以较少的时间、较低的成本产生复杂的互连的图象。
附图简述
图1是现有技术中X射线探查***的图示；
图2是根据本发明的一个实施例的X射线探查***的图示；
图2a是图2实施例的进一步图示；
图3是根据本发明的另一实施例的X射线探查***的图示；
图4表示在印刷电路板上的将要成象的区域；
图5与图4类似，并进一步图示X射线束的中心线必须定位到的附加位置，以获得产生层析X射线照相组合剖面的全部必需的偏轴图象；和
图6是根据本发明的一个实施例的六角扫描图；
优选实施例详述
以下将参考图2到6来描述本发明的优选实施例。尽管欲成象的物体或关注区域的选择是任意的，但是优选地成象物体包括电子部件和那些包含通过焊接连接到电路板的电子组件的电路板。
图2和图2a示出了使本发明第一实施例的原理具体化的X射线探查***100。***100包括：非可操纵的X射线源112和区域检测器130。可从加里弗尼亚圣地亚哥的Nicolet Imaging System公司获得合适的非可操纵X射线源。从探查平面120的中心和检测器130的中心移置源112，其通常以探查平面120的中心和检测器130的中心为中心。如图1所示的***，探查平面120机械地支承将要成象的A、B和C区域。支承表面能够使A、B和C区域相对源112和检测器130移动，例如其中的支承是X-Y工作台。另一情况下，在相对源112和/或检测器130预定的位置，支承表面可以简单地占据这些区域。尽管这里A、B和C区域指的是物体，但是本领域普通技术人员理解，A、B和C区域简单地可以是在同一物理物体内不同的关注区域。
优选地，在独立的、垂直的、允许连续可变的视野的驱动机械装置上安装X射线源112和检测器130。垂直的驱动机械装置用于改变X射线源112和将要成象的物体之间的距离Z1，以及将要成象的物体和检测器130之间的距离Z2。在***100中，距离Z1能够在大约0.5～3.0的范围内变化，距离Z2能够在大约0.5～3.0的范围内变化。另一情况下，在独立垂直驱动机械装置上可以安装A、B和C区域的机械支承、以及源112和检测器130的至少其中之一，以允许Z1和Z2独立地改变。另一情况下，该***可以不包括垂直的驱动机械装置，可以在固定的距离Z1和Z2上定位源112和检测器130。另外，尽管图2示例了源112位于探查平面120之上，检测器130位于其下面，但是本领域普通技术人员将认识到，另一情况下源112可以位于探查平面120的下面，检测器130在其上面。
***100可以装备有X射线检测器130，其具有平面的荧屏，且在每个方向至少有1000像素。根据优选的实施例，检测器130一种非晶硅(“aSi”)的检测器。aSi检测器包括：由aSi和碘化铯(“CsI”)晶体涂层制得的平面荧屏。该aSi检测器的实例是可从法国Moirans的Trixell公司得到的Model FlashScan 20。该特别的型号在一个方向有1536个像素，在另一方向有1920个像素，以及4linepairs/mm分辨率。它具有127微米的像素尺寸，因此整体检测器的尺寸大约为195mm×244mm。
当X射线到达aSi检测器的荧屏上时，在CsI层X射线被吸收。因为CsI是发光材料，所以它依次地发射光脉冲。然后，在检测器130内的aSi光敏二极管矩阵中将该光转化为载荷子。通过单独的开关将每个光敏二极管连接到读出电路相，其中该开关可以是薄膜晶体管或二极管。将输出信号放大，并将其从模拟信号转换到数字信号。经光纤或其它导电的联接，将图象数据转换为实时的图象处理***，其处理图象形成(原文是formation可能应是information之误，所以此处可为‘图象信息’)将图象表示出来。然后，如图2a所示，在显示器或视频监控器140上可以看到形成的图象，或存储起来用于以后检索。
用常规的层析X射线照相组合，通过镜子将检测器的输出提供到相机，其将它送入到视频处理器。如上所述，因为检测器130的输出本身已是X射线图象的数字化的表示，因此消除了对镜子和相机的需求，而且将检测器的输出直接地提供到图象处理***。特别地，因为aSi检测器130足够大到对于每个偏轴图象能够实现30度的角度，使每个图象中至少具有512像素，所以，如下进一步所描述的，可以同时得到全部8个图象，从而显著地减少了探查所需的时间。
另外，***100还装备有控制***。该控制***能够通过移动物体、源、检测器或前面几项的组合，来将需成象的物体定位在探查平面120内所需的位置。如果使用了驱动的机械装置，则***也控制该独立的垂直驱动机械装置的操作，来根据要求改变Z1和Z2的距离，以下详细讨论本发明的图象缝合(image stitching)情况。
如图2a所示，可由处理器150执行控制***的功能，其可以执行如上描述的实时图象处理功能。因此，正如本领域普通技术人员所知，处理器150可以是通用的编程的微处理器，以执行控制***和图象处理的功能。另一情况下，处理器150可以是专用的图象处理装置，其中在此情形中，由基于单独的微处理器的装置或单独的控制器来执行控制的功能。
再参考图2，当源112向探查平面120内的区域投射X射线束时，在检测器130的位置5上得到区域A的偏轴图象，以及对应位置1的物体C的偏轴图象。也能得到图2中没有显示的其它区域的偏轴图象。随着下面的讨论将更好地理解这一点。尽管层析X射线照相组合的再现可能需要更多的图象，但是为了简洁起见，本讨论限于4个图象。对于典型的焊接连接的探查，尽管有时可能使用或多或少的图象，但是已经发现通常通过8个偏轴图象可以提供可接受的结果。
图4描绘了在印刷电路板上欲成象的9个可能的关注区域。当将关注区域A置于探查面120的中心，并从非可操纵源112投射X射线时，将得到对应于检测器位置1的区域B的偏轴图象，以及对应于检测器位置7的区域D的偏轴图象。当将关注区域B置于探查面120的中心，并从非可操纵源112投射X射线时，将得到对应于检测器位置5的区域A的偏轴图象，和对应于检测器位置7的区域E的偏轴图象，以及对应于检测器位置1的区域C的偏轴图象。当将关注区域C置于探查面120的中心时，将得到对应于检测器位置5的区域B的偏轴图象，以及对应于检测器位置7的区域F的偏轴图象。当将关注区域D置于探查面120的中心时，将得到对应于检测器位置3的区域A的偏轴图象，和对应于检测器位置1的区域E的偏轴图象，以及对应于检测器位置7的区域G的偏轴图象。当将关注区域E置于探查面120的中心时，将得到对应于检测器位置5的区域D的偏轴图象，和对应于检测器位置1的区域F的偏轴图象，以及对应于检测器位置3的区域B的偏轴图象，和对应于检测器位置7的区域H的偏轴图象。将其余的关注区放置在适当位置，并得到相应的图象。
如图5所示，为得到外部关注区域(A、B、C、D、F、G、H和I)的完整的图象组，必须将印刷电路板有效区域之外的区域定位在探查平面的中心，并得到相应的图象。实际上，大多数关注区域将位于印刷电路板边缘之内，而不是在边缘上。然而，根据本发明，因为在每个位置上，是同时而非顺序地获得几个视图，因此，与已知的技术相比较，其显著地提高了处理量。
如果在探查平面中被探查的物体是栅格或其它排列(例如，球栅阵列的接头)，那么当X射线源在关注区域B之上发射时，同时可以发射到与关注区域B相邻的多个区域。因此，可将该技术用于同时获得8个相邻区域的8个偏轴图象，从而减少了探查全部栅格所需的图象位置的总数。相比较，获得图象的常规方法是对每个区域依次地完成8个偏轴图象。因此，对于N×N区域的排列，使用常规方法的源位置的总数是8倍的N2。然而，根据本发明该实施例的偏轴方法，仅仅每个区域的一个位置加上该区域的边界，能够形成等于(N+2)(N+2)＝(N+2)2的源位置总数。与常规方法相比较，随着区域数目的增加，显著地减小了与区域相关的源位置的数目。例如，如果N＝3，则常规方法使用72个源位置，而用该实施例的偏轴方法仅仅使用25个。对N＝10，常规方法使用800个源位置，而用该实施例的偏轴方法仅仅使用144个。
一旦获得全部偏轴图象后，通过对每个物体的图象分组，例如对物体A的1～8个图象，来将图象组合回来。因为不是在同一机械位置的探查平面获得某一特定物体的所有8个图象，所以，优选地，使用用图象对准技术将这些图象组合在一起。如果使用能够在1个像素的精度内定位这些图象的非常精确的X-Y工作台，则能够简单地将这些图象组合起来。如果X-Y工作台的精度少于1个像素，则可能需要使用可以看得见的(in-view)基准，或另一种情况下，使图象之间具有充分的重叠，以使它们与相邻边界匹配的方法，来对准各种图象。
因为在点的方形排列中，角的从源中心到目标的距离远于栅格或方形的边的距离，所以使用一种使每个偏轴图象的中心与图象***的中心保持固定半径的图形是更为有利的。图6示出了符合这一要求的六角排列的实例。不是使用8个偏轴图象，而是能够使用6个偏轴图象来产生层析X射线照相组合的剖面，能够对称地将六角图形定位在电路板上的任何视野处。
将检测器130定位，以接收发射的X射线，并将X射线转换为可见光。将检测器的数字输出提供到处理器150，或如上描述的图象处理***。这一特征允许优化视野、分辨率、和实际上任何板型的处理量，即使该板存在大的变化的组件距离。这一图象***的独特应用(例如同时看所有8个图象)消除了对检测器必须被重新定位的需要，从而减少了***机械的复杂性(例如，淘汰了检流计反射镜***)，提高了***的可靠性和结果的可重复性，并减低了整体成本。该方法简化了对图象采集***的机械要求，并允许静态而不是动态的图象序列对准/校正。
在另一实施例中，检测器130可以是由CCD相机视察的CsI晶体检测器，例如，经过透镜或光纤束。将相机的模拟(或数字)输出提供到处理器或图象处理***，其处理图象信息，以将图象***地显示到诸如视频监控器的显示器上。因此，避免了可操纵X射线源的，并降低了整体的***成本。
本发明的再一实施例能够利用一种平板(flat panel)检测器，该检测器由涂敷在薄膜晶体管阵列上作为数字捕获基础的非晶硒半导体X射线吸收体构成。可以从美国特拉华州牛阿克Direct RadiographyCorp.，公司得到这种检测器。用这种检测器，非晶硒直接地将X射线转换为由电极阵列采集的电荷。结果是，形成了能够立即在可视监控器上看到或传送到图象处理器的数字图象。因为直接地将X射线转换为电荷，因此避免了光散射，并消除了图象清晰度的减低。
图3描绘了使本发明另一实施例的原理具体化的另一个X射线探查***200。***200包括：可操纵X射线源212和检测器230。合适的可操纵X射线源是MXT-160C型号，可从加里弗尼亚圣地亚哥的Nicolet Imaging System公司得到。该型号有10微米的点和75毫米的操纵直径。如同图1***的情况那样，可将成象的物体A、B和C放到位于探查平面220内的诸如X-Y工作台(未示出)的支承面上。
优选地，用在***200的检测器230是高分辨率、X射线敏感的纯平荧屏(flat screen)检测器。这种检测器的实例是碘化铯(“CsI”)晶体检测器。CsI检测器包括由CsI构成的纯平荧屏。可以从英国的Kent，Margate，Hilger Crystals公司得到合适的CsI晶体检测器。CsI晶体检测器总尺寸可在25mm×25mm～75mm×75mm。用这种CsI晶体检测器，在晶体内可以得到30～40linepairs/mm的分辨率。
可以将X射线源212和检测器230安装在独立的、垂直的、允许连续可变的视野驱动机械装置上。垂直的驱动机械装置用于改变X射线源212和成象物体之间的距离Z1，以及成象物体和检测器230之间的距离Z2。在***200中，距离Z1能够在大约0.5～3.0的范围内变化，距离Z2能够在大约0.5～3.0的范围内变化。另一情况下，该***可以不包括垂直的驱动机械装置，可以在固定的Z1和Z2距离上定位源212和检测器230。
另外，***200装备有类似于在***100中使用的控制***。除以上描述的关于***100的功能外，***200的控制***操纵电子束到希望的关注区域。
通过操纵X射线束偏离中心轴，可以将偏轴图象投影到检测器230上。在***200中，图象是顺序地获得的。例如，源212从位置1向物体A投射X射线，以在检测器230上产生物体A在位置1的偏轴图象，然后，可以将源212移到位置5，以在检测器230上得到物体C在位置5的偏轴图象。重新定位X射线源212，并得到物体的其它图象。随着下面的讨论将更好地理解这一点。尽管对层析X射线照相组合的现现可能要求更多的图象，但为简单起见，这里讨论仅仅参考4个图象。
如图5所示，当将关注区域A放在探查平面的中心，并从源212投射X射线时，将得到对应于位置5的区域B的图象，然后是对应于位置3的区域D的图象。当将关注区域B放在探查平面的中心时，将得到对应于位置1的区域A的图象，然后，是对应于位置5的区域C的图象，最后是对应于位置3的区域E的图象。将其余的关注区域放到适当位置，并得到相应的图象。
然后，将检测器230的输出提供到诸如CCD相机的相机。将该相机的模拟(或数字)信号输出提供到处理器或图象处理***，其处理图象形成(原文是formation可能应是information之误，所以此处可为‘图象信息’)以形成能够在显示器或可视监控器上观看的图象。
因为在***200中的图象是顺序地获得的，而不是与***100一样同时地获得图象，因此实现的处理量的优势不如***100那样大。然而，在必须采取大格式的检测器之前，使用***200可以实现大的偏轴角度(即与25～30度比较，为30～35度)。因为避免使用大格式的检测器，所以整体的***成本较低。另外，在***200中，在检测器230上所有的像素都用于产生图象，从而产生了较高的分辨率(即每单位面积较多的像素)。当PCB的组件和它们之间的距离变得较小时，因为CsI检测器提供了较好的分辨率，因此很可能需要这一方法。
对于图象缝合，对于用***100和200的获取方法得到的图象，必须考虑诸如X-Y工作台的支承的精度可能是低于一个像素体积的情况。例如，如果支承可精确到3个像素，则在没有“可以看得见”的基准时，图象的精度不可能高于+/-3个像素。因此，当将这些图象用于重现层析X射线照相组合时，将会导致模糊的层析X射线照相组合的剖面。因此，优选地，每个关注区域有一个或一个以上的能够用于合适地对准每个图象的“可以看得见”的基准。例如，能够使用形状识别算法，来唯一地识别4个偏轴图象的同一物体。然后，使用该物体来对准图象，因此消除了支承的机械上的不精确性。优选地，该对准包括：X-Y对准和转动地对准，以完整地重新对准图象。因此，根据基准的形状，可能需要一个，二个或三个可以看得见的基准。
在另一实施例中，为了将工作台的精度提高到小于1个像素，可将线性光编码器放在X-Y工作台上。然而，这一选择将增加整体的***成本。在该实施例中，所述组合的步骤包括：通过监控与用于调整多个关注区域的支承相关的编码器的输出，来对准每个区域的图象数据。
可能位于每个关注区域内的物体的实例是一个所谓的“通道”(Via)圆孔。可使用印刷电路板的CAD数据来发现在各个图象中的这种通道。然后，比较每个通路的位置与诸如焊接接缝和集成电路的其它的邻近物体。通过它与可能的遮挡物体之间的距离，来排列每个通道的等级。例如，将与其它物体的距离最大的通道分配为最高等级。其次，得到X射线图象。然后，运行形状识别算法来确定该通道是否被可靠地定位。将以最高的可能性被定位的通道用于该印刷电路板最终的探查列表中。
合适的形状识别算法的实例是一种自相关技术，该技术使用各个通道或其它“可以看得见”的基准的一般形状(例如，圆，正方形，三角形，菱形，十字形)的模板。在包含“可以看得见”的基准的X射线图象中，比较该模板与实际的关注区域。产生了含有该模板对在该区域中每个位置的吻合度的相关矩阵。具有最高相关度的点是模板最匹配基准处。然后，在其它偏轴图象中得到这种“可以看得见”的基准，将其顺序地用于将偏轴图象对准到一个共同点，因此消除了由X-Y工作台引起的任何微小的定位误差。
另一情况下，如果不能在关注区域的范围内定位一个可靠的“可以看得见”的基准，那么为了将图象对准在一起，可以使用近邻图象之间的重叠。例如，对于对应于检测器位置5的区域A的图象和区域B图象的相应的边缘，可以使用形状识别算法，来将图象对准在一起。
根据优选的实施例，优化了测试物体的整体扫描顺序，以使最小扫描时间最小。扫描优化的挑战主要涉及两个方法的事实：(1)通常，要求8个偏轴图象产生一个“好的”层析X射线照相组合的剖面(而不是上面描述的4个图象)，和(2)在完全地一致的图形中无法安排视野。所以，为了使PCB的视野总数最小，产使外边缘的视野数目最小，希望执行扫描图形的多变量优化。
虽然本发明的描述结合了一些实施例，但应该理解，本发明本不应局限于这些实施例。相反地，在本发明的精神与范围内，包含所有的变化、修改及等效的变化与修改。

Claims (27)

1.一种用于获得多个关注区域的偏轴X射线图象的装置，其包括：
放射源，该源产生射线束；
表面，其用于支承多个关注区域，和
X射线检测器，将其定位，以同时地接收穿过多个关注区域射线束的一部分，X射线检测器将接收的射线束的一部分产生为与关注区域关联的图象的电子表示；
其中源、表面和检测器的至少其中之一可以移动到在射线束内的关注区域的位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中将所述关注区域的电子表示从检测器转换到处理器，以将其处理为关注区域的图象。
3.根据权利要求2所述的装置，其中可以在显示器上看到形成的图象。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括处理器，以组合至少两个关注区域的数字表示，来产生层析X射线照相组合的图象。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述检测器包括非晶硅荧屏。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述检测器进一步包括碘化铯涂层。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述检测器包括碘化铯荧屏。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述检测器进一步包括透镜或光纤束，以提供光图象到CCD相机。
9.根据权利要求8所述的装置，其中将所述CCD相机的输出提供到处理器，以将其处理为关注区域的图象。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述放射源是非可操纵的X射线源。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述支承表面可以移动到在射线束内的关注区域的位置。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述源和检测器可以垂直方向移动到在射线束内的关注区域的位置。
13.一种用于获得多个关注区域的偏轴X射线图象数据的方法，包括以下步骤：
在射线束的放射范围内，定位多个关注区域，射线束的至少一部分穿过所述的关注区域；
同时检测穿过多个关注区域的射线束部分，并产生多个不连续图象数据，其中所述多个不连续的图象数据中的每个图象对应于每个关注区域；
调整多个关注区域的位置，将多个关注区域保留在射线束的范围内；
重复同时地检测和产生图象数据的步骤；和
组合至少一个关注区域的图象数据，以产生该关注区域的层析X射线照相组合的图象。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述组合的步骤包括：通过在每个关注区域内定位一个或以上可以看得见的基准，来对准每个区域的图象数据。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述组合的步骤包括：通过监控与用于调整多个关注区域的支承相关的编码器的输出，来对准每个区域的图象数据。
16.一种用于获得多个关注区域的偏轴X射线图象的装置，其包括：
产生射线束的非可操纵放射光源；
表面，其支承多个关注区域；
检测器，将其定位，以接收穿过关注区域的射线束的一部分，并同时地产生与关注区域关联的图象的电子表示；
其中源，表面，和检测器中至少一个可以移动到射线束范围内的关注区域的位置。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述支承包括X-Y工作台。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述支承进一步包括与X-Y工作台连接的编码器，该编码器为X-Y工作台提供所需的定位精度，以正确地组合分离的图象。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述源和检测器中至少一个是沿Z-轴可移动的。
20.根据权利要求16所述的装置，其中所述检测器将接收到的射线束部分转换为图象信号。
21.根据权利要求20所述的装置，其中将所述图象信号从检测器转换到图象处理***，以将其处理为关注区域的图象。
22.根据权利要求21所述的装置，进一步包括：处理器，其用于在射线束范围内控制多个关注区域的定位，以及将数字图象信号处理为关注区域的图象。
23.根据权利要求21所述的装置，其中可以在显示器上看到所述形成的图象。
24.根据权利要求16所述的装置，其中所述支承表面可以移动到射线束范围内的关注区域的位置。
25.一种用于同时地获得多个偏轴X射线图象的方法，其包括：
将至少有两个关注区域的测试物体放置到探查平面上；
指引X射线到关注区域，使X射线射线束以偏离垂直轴的方向穿过探查平面；
在检测器上接收穿过关注区域的X射线，并同时地对获得的对应于关注区域的偏轴图象的产生电子表示。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述指引步骤包括由非可操纵放射源产生X射线束。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述产生步骤进一步包括：通过在每个对应区域的图象中，定位一个或一个以上可以看得见的基准，来对准获得的每个关注区域的偏轴图象。
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