基于小波变换的集成电路内部缺陷检测方法

随着集成电路向多功能、高精密、高集成度的发展,集成化多层封装技术成为关键,而传统的表面缺陷检测和功能性测试方法对内部缺陷无法实现有效检测.X射线可通过透射成像直观地呈现元器件的内部缺陷,为极大规模集成电路产品的高可靠性生产提供了有效的检测手段.然而,集成电路的X射线图像灰度水平低、对比度低、有效特征细小,难以实现有效的检测.针对该问题文章设计了一种基于小波变换的集成电路内部缺陷检测方法.该方法利用小波的多分辨率分析特点,采用小波同态滤波方法对集成电路的X射线图像进行预处理,提高图像的对比度,进而采用小波模极大值方法提取缺陷的有效边缘供给工业检测判断.实验结果表明,该方法提取的缺陷边缘清晰、数量完整,为保证内部缺陷检测精度、提高集成电路封装质量提供依据.     

基于图像饱和度分量Zernike矩的元件封装识别

针对电子元件的自动检测识别问题,给出一种图像饱和度分量的Zernike矩识别电子元件的新方法。根据电子元件的图像颜色特征,分层提取原始图像的饱和度分量,通过遗传算法对饱和度图像分量进行二值化分割并计算改进的Zernike矩作为元件图像的识别特征,利用切比雪夫与曼哈顿距离加权线性来取代传统的欧氏距离判断相似性,降低相似性判定时的运算时间,从而达到识别元器件外观的目的。实验表明,该方法能够准确地识别待测的元器件封装,可应用于电子元件生产和检测中。     

基于体素的医学图像三维表面模型重建

三维表面模型重建是将CT和MRI等医疗影像设备获得的二维图像重建成三维立体表面显示图像的过程·重点研究了其重建算法的具体实现:在建模上采用了基于体素的三维物体体积重建;在显示上提出了基于Ray Casting的三维物体二维直接显示技术·所以,和传统采用三角面拟合的方法相比,具有图像重建过程无需生成中间数据,无需进行3D物体的边界检测等优点,同时该算法并行性好,易于采用硬件方法实现加速·     

基于断层轮廓线的三维重构及其应用研究

基于断层数据的三维重构在目前有着广泛的应用。本文对基于断层轮廓线的三维重构技术进行分析研究,并将其应用于基于CT数据的人脸三维重建中。选用面向曲面的重构方法,采用最短对角线法对活体头部的CT轮廓线数据进行三角面片重建,重构效果较好。     

基于轮廓线的任意形体三维重建

由二维灰度图像恢复形体的三维形状已经成为计算机视觉领域的一个研究热点.对该问题进行了深入的研究,提出了一种基于单幅图像,利用轮廓线进行形体三维重构的方法.该方法从一幅二维灰度图像的断层剖面中使用行扫描线法提取带有孔洞的轮廓线,并且根据一定的准则对其进行分层处理,采用曲率法对各相邻层轮廓线中的分层轮廓线进行匹配,结合最小对角线优化策略完成三角面片拼接,最终实现任意形体表面的三维重建.实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效地重建出其三维形状.     

基于轮廓线法的镁合金构件内缺陷三维反演方法研究

随着对缺陷识别要求的不断提高,对缺陷的形状等特征准确地表征也日益成为研究的热点。将镁合金柱状体作为研究对象,以超声检测为手段,通过借鉴医学中常用的三维显示方法——轮廓线重构法,对研究对象中的缺陷进行三维反演。首先对检测后的信号通过转化极坐标实现缺陷的定位,之后使用轮廓线重构法对每一截面的轮廓实行勾画,通过将每一个轮廓面的中心点确定之后,将中心点相连接构成轴线,将每一个轮廓面连接,实现缺陷的三维反演。通过和研究对象进行比较分析,结果证明,轮廓线重构法可适用于4 mm的缺陷反演。     

一种新的多轮廓线重构三维形体算法:切开-缝合法

综合评述了目前通过多轮廓线重构三维形体表面的算法研究现状,提出了一种新的多轮廓线重构三维形体算法切开-缝合法(CS).该法通过引入控制点对作为切口,将轮廓线对进行坐标转换和轮廓对应后,切开并铺展成两条平行直线段,通过寻求轮廓线对顶点的对应关系,生成了符合Delaunay法则的三维形体表面三角面片,解决了形状和顶点数目差异较大的相邻轮廓线重构问题,并将其应用到基于剖面的三维地质建模中.实践证明,该算法行之有效,且对解决相似问题具有一定启发性.     

三维光场的计算全息设计与再现研究

三维全息成像是利用全息术在空间形成立体图像的技术。一个三维物体,可以沿光轴方向分为一系列二维断层图像的组合。利用高效、快速的三维Gerchberg-Saxton算法,生成位相型傅里叶计算全息图,并加载在液晶空间光调制器上,理想地重构出高质量的三维光场,实验结果表明,图像清晰连贯,对比度高,噪声小。该技术在医学、军事、三维显示、微加工以及显微技术等领域有重要应用价值。     

心脏超声虚拟内窥镜图像预处理技术

虚拟内窥镜是近年来兴起的一项崭新医学影像技术,将虚拟现实与科学计算可视化技术相结合,模拟传统的内窥检查过程而生成具有仿真效果的可视化图像.研发的三维心脏超声虚拟内窥镜系统(3DEIESS)可重建三维虚拟环境,使观察者"进入"被检查患者的心脏内部进行检查观察.采用基于同质掩模区域的滤波算法对超声图像斑点噪声进行抑制,应用brFCM算法对降噪后的超声图像进行初始分割,并使用多尺度分析与纹理对比度相结合的分割技术完成最终的图像分割.实验结果表明,在消除斑点噪声的同时,实现对超声图像边缘细节的有效保持,有助于提高三维心脏超声虚拟内窥镜显示效果.     

非层状矿体构模关键技术研究

针对非层状矿体三维建模的复杂性,讨论了非层状矿体三维建模中有关矿体表面和矿体块段建模基本算法.讨论了实体法建模中平行轮廓线建立非层状矿体表面模型的算法,并把该算法推广到了非平行轮廓线建模,针对利用轮廓线建立实体表面模型的问题,提出利用平面和剖面交叉的方法来产生控制线,以对矿体形态进行控制,进而利用连接轮廓线的方法来进行矿体表面建模.同时,阐述了利用三维普通克立格插值方法建立矿体内部块段模型的关键算法.最后利用VC 和OpenGL作为开发语言,从底层开发了三维非层状矿体建模的三维可视化软件,在某矿山得到了验证,对非层状矿山的实际生产起到了一定的指导作用.图5,参8.     

一种基于双调和方程的表面重建方法

本文对三维物体的重建算法进行了研究，介绍了一种由边界轮廓线出发的基于表面最平滑准则的表面重建方法，继而提出了一种变误差的多层网格迭代算法，显著提高了算法的运算效率，对核磁共振人脑断层边界轮廓线进行试验，重建出的人脑表面３Ｄ图形，有较好的结果，证明了本算法的有效性。     

地质勘察信息系统中三维模型控件的设计与实现

研究地质三维模型的建立方法,并利用组件开发技术对地质勘察信息系统进行组件架构设计,实现在VC++环境中基于OpenGL和ActiveX技术进行三维地质模型控件的设计与开发。文中控件已成功应用于地质勘察信息软件开发平台中,能够进行地质体的动态模拟、显示、查询、剖切和各种交互操作,并对其属性、方法和事件进行封装,实现了软件重用、代码共享,从而提高编程效率,降低了开发成本,具有较高的实用价值。     

基于倾斜摄影的混凝土3D打印成型精度分析与预测

混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径,并根据整体偏差和边界偏差对成型精度及可建造性进行研究,最后利用边界偏差和圆弧角半径对打印模型进行预测。结果表明：在混凝土3D打印配合比为水泥∶砂∶粉煤灰∶减水剂∶混凝剂∶水=1∶1.12∶0.09∶0.004∶0.006∶0.32,打印速度V_d为45 mm/s,最佳挤出速度V_j为138 mm/s时构件成型精度最高;对倾斜摄影模型拟合对齐,并对其具体位置偏差标注色谱图,可知混凝土3D打印构件在第4层时压缩变形较大,可建造性较低;利用预测模型与混凝土3D打印实体构件进行拟合,可知预测模型与基准模型相比误差约1 mm,验证了所提方法及预测模型的合理性。     

基于故障附加网络的故障分量算法

为深入认识和利用故障分量,提出了以故障分量为求解和分析对象的故障分量计算方法,它根据故障附加网络和故障分量在故障点的边界条件建立网络方程,并使用Newton法求解该方程。所提方法的特点是物理意义明确,省去了由故障全量导出故障分量的中间过程。编程计算结果表明所提算法快速、准确。该方法能够用于计算复杂电力系统简单故障或多重故障的故障分量,也可用于分析和评判基于故障分量的继电保护和各种安全自动装置的性能。     

运动激波和气泡(串)相互作用的三维数值模拟

对激波和气泡（串）相互作用诱导的大变形界面演化进行了三维数值研究.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level Set方程追踪多流体界面.在三维情况下,采用GFM确定界面边界条件.将速度分量分别外推,再沿法线分解,得到伪流体切向速度分量,给出了不同时刻运动激波和气泡（串）作用后的压力、密度云图分布图像.计算结果表明：采用速度分量外推方法适合三维界面边界条件处理,并与二维情况下切向速度直接外推的计算结果兼容,验证了切向速度外推方法的正确性.该方法模拟多个流体界面也是有效的,得到了高分辨率的三维变形界面.     

基于变元统计分析的微小故障检测

微小故障检测对于预防重大事故的发生具有重要的意义.针对微小故障的检测问题,提出了一种变元统计分析算法(Transformed Component Statistical Analysis,TCSA).该算法对滑动时间窗口内的数据进行处理并提取变元(Transformed Component,TC),进而对变元的统计特性(均值,方差,偏度,峰度等)进行监控,以实现对微小故障的检测.该方法所提取的变元即标准化后数据的线性组合,其统计特性能反映出系统运行在正常工况下的某些不变量,而某些微小故障会打破这些平衡,进而实现对故障的检测.通过数值仿真和田纳西伊斯曼过程案例的研究,表明TCSA能够对微小传感器故障和过程故障实现有效检测.     

曲流河点坝内部构型的嵌入式建模方法研究

针对曲流河点坝厚砂体内储层非均质性表征,提出一种点坝内部构型的嵌入式建模方法。该方法以点坝级次三维模型及点坝内部构型分析结果为基础,依次通过基于三维向量场的侧积面模式拟合、侧积面趋势控制的侧积层厚度插值以及网格局部加密的侧积层模型嵌入等3个主要技术环节,形成一套完整的嵌入式构型建模技术流程及算法实现,并应用孤岛油田某区块曲流河点坝储层内部构型的三维建模实例,对建模方法的有效性进行验证。结果表明:嵌入式构型建模方法可建立与井点条件化的点坝内部侧积夹层精细三维模型,并可对井间侧积层分布进行有效预测;采用的网格局部加密侧积层模型嵌入方式优化了不同构型级次及尺寸规模构型单元的三维网格表示。     

基于解析冗余关系理论的电力电子电路健康预测

讨论了电力电子电路中元器件级的健康预测。元器件级的剩余使用寿命是通过反推残差信号方法得到的。首先利用键合图建立系统的动态模型,得到全局解析冗余关系,通过故障特征矩阵进行故障检测与隔离;然后与元器件的退化模型相结合的方法,得到元器件相对应的残差退化曲线,从而获得元器件退化过程数据样本。根据元器件的等效电阻与残差的退化关系,结合故障阈值与失效值和极限学习机(extreme learning machine,ELM)算法可计算出元器件级的剩余使用时间。最后将该方法应用于典型电力电子电路Buck电路中,在20-sim软件和Matlab仿真环境中进行联合仿真,验证了此方法的有效性。     

基于FRICA算法的非高斯过程故障检测方法

独立元分析(ICA)是一种有效的非高斯过程故障检测方法,但其建模过程仅仅使用正常工况数据,忽视了对先验故障工况数据的利用.针对此问题,提出了一种基于故障相关ICA(FRICA)算法的故障检测方法.该方法使用ICA算法提取正常工况数据中的非高斯特征成分;再将正常工况数据集和先验故障工况数据集融合在一起构成多工况数据集,利用非局部保持投影进行二次特征提取,获得故障判别成分;在两种特征成分的基础上构造新的监控统计量,并利用核密度估计得到相应的置信限,完成对实时数据的监控.连续搅拌反应釜(CSTR)系统的监控仿真结果表明:与基本ICA方法相比,FRICA方法能更有效地检测出过程故障.     

一种面向交互代码的构件合约化测试方法

构件技术是软件复用的关键技术,构件测试是检测构件故障保证构件质量的重要手段。构件故障分为构件本身的故障和构件化软件集成时的故障,前者由于构件开发者熟悉源代码而易于测试和定位;后者由于软件复用者对构件的不清楚和集成的复杂性导致故障往往难以检测和发现,因此构件集成测试中的故障测试是目前研究的难点问题之一。构件集成测试离不开交互代码(粘贴代码),文中提出了一种面向粘贴代码的构件合约化测试方法。分析了基于粘贴代码的构件测试中的四种故障类型;针对这四种故障类型,依据合约的适应性,阐述了基于XML的粘贴代码合约的构造机理;并且给出了构件集成中基于合约检查的测试过程;最后以网络购物系统为应用实例,验证了该方法的有效性和实用性。该方法为捕捉错误,抛出异常信息,快速定位构件集成中的故障位置,准确发现故障原因提供了一种非常有效的途径。该方法的使用减少了构件集成测试中粘贴代码产生的冗余,提高了测试的灵活性,实现了高效的软件复用,缩短了软件开发周期,降低了开发成本。