超声扫描设备的信息快速获取方法
2013-03-23连军莉魏鹏张继静
连军莉，魏鹏，张继静
(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 100176)
超声扫描设备可以检测电子产品的内部缺陷，如裂纹、分层和气孔等，是一种重要的无损检测设备。识别出含有缺陷的器件，可以避免增加后续加工生产成本，从而提高装配线的合格率。
为了对工艺质量进行有效控制和失效分析，对有缺陷的产品进行统计分析，并产生检测报告，是非常必要的技术手段。工艺工程师参考该报告，可以制定较优的工艺流程，从而减少次品的产生，提高产品合格率。
1 技术简介
超声扫描（SAM）是一种无损检测技术，利用特定频率 (5 MHz～2 GHz)的超声波探头发射超声波来探测物体的内部结构，检查缺陷，并对材料做定性分析，判断测量材料特征。
在扫描检测结束后，通常需要做检测报告，用于对器件缺陷的分析，并据此改进工艺，减少此类次品的产生。此时需要对扫描图像中具有代表性的点做波形分析，在检测报告中体现的是图像中的点和波形的一一对应的截图，以及不同点之间的图像和波形的比较。在现有的设备中，这些工作纯属手动操作，在扫描图像上点一下，显示该点的波形。截取波形时，需要先拷全屏，然后手动截取需要的部分，分别命名、保存。这种情况下，需要使用相关联的命名保证各点图像和波形的一一对应。检测报告的制作显得复杂，繁琐，费时费力，降低用户的满意度。
2 问题分析
做扫描结果分析及制作检测报告时，需要快速简便截取扫描结果中具有代表性点的波形图像。
通常是在扫描图像上点击感兴趣的点，经过软件内部换算为工作台的物理位置，根据该物理位置，探头移动到器件上方相应的位置，实时显示该点波形。因为实时显示，所以只能显示一点的波形，当点击另外一点时，上一点的波形就消失。在获取图像时，比较麻烦。
若要获取图像上某点的位置以及和点对应的波形图像时，需要点击图像，移动电机，显示该点图像，之后，分别截取图像和波形的截图。这之间要进行两次截图，并把图像和波形一一对应，起好名字，以防与别点或图像混淆。如果要查看的点比较多，则耗时很长，而且工作单调、繁琐。
根据目前设备的情况，一次只能查看一点的波形，所以不能在设备上立即比较，需将要查看点的波形图像都保存之后，才能进行比较，而且比较起来也不方便。
3 解决办法
根据上述分析所得出的问题所在，分别提出解决办法，具体如下：
单点实时显示波形，实时显示时只能查看单点波形，保存波形，一次看多点波形，把之前查看的波形保存并在另一窗口中显示；
同时获取该点图像及与该点对应的波形图像，将图像上的点和波形一一对应，同时可看到图像上的点和波形，并对应起来，在扫描图像上进行注释标记，该点波形显示窗口的标题为该点注释内容；
将不同点的图像和波形分别进行比较，将各点的波形显示窗口与图像放在一起，这样可同时看到多点和波形，并通过一次截屏即可获得所需区域图像，将所有的集中在一个小的区域，通过局部截屏一次获取所有感兴趣区域。
3.1 获取波形
根据数据门的起始时间和长度，计算需要保存波形的大概长度以及在整个屏幕中所处的位置。使用截屏函数，获取此区域内的图像，创建一个波形显示窗口，将波形图像显示在窗口中，如图2所示。
3.2 图像与波形对应
如何才能使图像上的点和它的波形一一对应，不会混淆？最简单的办法，把点的名称和波形的名称保持一致。在扫描图像上点击的同时可对该点进行标记，起个名字，同时保存该波形，并将波形显示窗口的标题命名为该点的标记内容。这样看起来非常清晰明了，不用担心和别点的波形混在一起。如图1和图2所示。
图1 扫描图像
图2 波形显示
3.3 局部拷屏
使用鼠标画框，并保存该矩形框内的图像。开始时，使用一般的局部截屏方法，获取鼠标的按下点和抬起点的坐标，然后保存图像。但在实施的过程中，遇到麻烦。为了整体布局的整齐划一，清晰，超声扫描检测设备的界面使用了较多容器控件，比较复杂。在这些容器控件上，鼠标无法留下痕迹，也不能获取鼠标的坐标，画不上矩形框。
3.4 改进的局部拷屏
既然不能硬截，就只能智取。不让在界面上画框，就绕开这块石头。实验过程中显示，全屏图像可以保存。于是我们做下列改进：先将全屏保存为一幅图像，显示在一个全屏窗口中，此窗口没有边框，只有图像，这样看起来还是原来的界面，然后在该窗口中，画框截取需要的图像并可以保存为图像。结果如图3所示。
图3 局部拷屏
4 结束语
本文描述的图像及其信息获取方法，简单快捷。该方法可以同时获取多个信息，便于操作人员观察、比较，减少了信息获取时间，提高工作效率，使得单调繁琐的工作变得简单易操作，大大提高了制作检测报告的效率，减少了检测人员的工作量。本文提出的方法不仅可以应用在超声扫描检测设备中，同时也可以应用于其他设备的获取检测结果信息和检测报告制作过程中。
[1]张继静，连军莉.超声扫描技术及设备[J].电子工业专用设备，2011(5):32-36.
