<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">radioelectronics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of the Russian Universities. Radioelectronics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1993-8985</issn><issn pub-type="epub">2658-4794</issn><publisher><publisher-name>Saint Petersburg Electrotechnical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32603/1993-8985-2021-24-4-27-36</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">radioelectronics-539</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕЛЕВИДЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TELEVISION AND IMAGE PROCESSING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод автоматизированного контроля электронных компонентов на микрофокусных рентгеновских снимках</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A Method for Automated Control of Electronic Components on Microfocus X-ray Images</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Староверов</surname><given-names>Н. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Staroverov</surname><given-names>N. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Староверов Николай Евгеньевич – аспирант 4-го года обучения, ассистент кафедры электронных приборов и устройств. Окончил магистратуру (2017) по направлению "Электроника и наноэлектроника" </p><p>ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nikolay E. Staroverov, Post-graduate student of fourth year, assistant at the Department of Electronic Systems and Devices. Graduated from the magistracy (2017) in the direction of "Electronics and nanoelectronics"</p><p>5 Professor Popov St., St Petersburg 197376 </p></bio><email xlink:type="simple">nestaroverov@etu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Saint Petersburg Electrotechnical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>09</month><year>2021</year></pub-date><volume>24</volume><issue>4</issue><fpage>27</fpage><lpage>36</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Староверов Н.Е., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Староверов Н.Е.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Staroverov N.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://re.eltech.ru/jour/article/view/539">https://re.eltech.ru/jour/article/view/539</self-uri><abstract><p>Введение. Все более популярным становится внедрение в промышленность систем машинного зрения, особенно это актуально для контроля электронных компонентов. Одним из наиболее широко распространенных видов неразрушающего контроля является рентгеновский. Поскольку рассматриваемые электронные компоненты, как правило, имеют небольшой размер, то для повышения информативности контроля выполнять их рентгенографию целесообразно по схеме съемки с увеличением изображения. Специфика рентгеновской аппаратуры для выполнения таких исследований предполагает сравнительно небольшие входные дозы рентгеновского излучения в плоскости приемника, что обуславливает более высокую зашумленность снимков, чем при традиционной рентгенографии.Цель работы. Разработка метода автоматизированного поиска объектов на микрофокусных рентгеновских снимках.Методы и материалы. Предложен метод сегментации рентгеновских изображений. На первом шаге выполняется адаптивная медианная фильтрация, на втором шаге - коррекция фона изображения путем вычитания искажающей функции. Далее выделяются контуры объектов на изображении по методу Кэнни, затем на полученном изображении определяются объекты.Результаты. Разработанный метод был апробирован в задаче контроля качества установки микросхем и в задаче определения числа электронных компонентов. Эксперименты подтвердили корректность работы предлагаемого метода. Было выявлено, что при определении качества установки микросхем количество обнаруженных дефектов отличается от верифицированных оператором не более чем на 10 %, при определении количества электронных компонентов предложенным методом средняя ошибка составила менее 0.1 %.Заключение. Представленный метод определения объектов на микрофокусных рентгеновских снимках продемонстрировал достаточную точность в типичных задачах неразрушающего контроля электронных компонентов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Introduction. Machine vision systems are increasingly used in industrial production, particularly for monitoring the quality of electronic components. Radiographic (Х-ray) inspection is currently one of the most popular types of non-destructive testing. Electronic components are typically characterized by a small size, hence, their radiographic inspection should be based on obtaining images and their further enlargement. X-ray equipment for performing such studies is designed such that there are relatively small input doses of X-ray radiation in the plane of the receiver, which leads to a higher image noise than that using conventional X-ray devices.Aim. To develop a method for automated object recognition on microfocus X-ray images.Materials and methods. A method for segmentation of X-ray images is proposed. In the first step, adaptive median filtering is performed followed by correction of the image background by subtracting the distorting function. Next, the contours of the objects in the image are identified using the Canny edge detector followed by recognition of the objects on the resulting image.Results. The developed method was tested for quality control of the installation of microcircuits and for determining the number of electronic components. The experiments confirmed the accuracy of the proposed method. When monitoring the quality of microcircuit installation, the number of detected defects differed from that verified by the operator by less than 10 %. The average error of the proposed method was less than 0.1% when determining the number of electronic components.Conclusion. The proposed method for object recognition on microfocus X-ray images demonstrated sufficient accuracy in typical tasks of non-destructive testing of electronic components.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>рентгеновское излучение</kwd><kwd>неразрушающий контроль</kwd><kwd>электронные компоненты</kwd><kwd>цифровая обработка изображений</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>X-ray radiation</kwd><kwd>non-destructive testing</kwd><kwd>electronic components</kwd><kwd>digital image processing</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Laghari M. S., Memon Q. A. Identification of faulty BGA solder joints in X-ray images // Intern. J. of Future Computer and Communication. 2015. Т. 4, № 2. P. 122-125. doi: 10.7763/IJFCC.2015.V4.369</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Laghari M. S., Memon Q. A. Identification of faulty BGA solder joints in X-ray images. Intern. J. of Future Computer and Communication. 2015, vol. 4, no. 2, pp. 122-125. doi: 10.7763/IJFCC.2015.V4.369</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shao-hu Peng, Hyun Do Nam. Void defect detection in ball grid array X-ray images using a new blob filter // J. of Zhejiang University SCIENCE C. 2012. Vol. 13, № 11. P. 840-849. doi: 10.1631/jzus.C1200065</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shao-hu Peng, Hyun Do Nam Void defect detection in ball grid array X-ray images using a new blob filter. J. of Zhejiang University SCIENCE C. 2012, vol. 13, no. 11, pp. 840-849. doi: 10.1631/jzus.C1200065</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Detection of defects at BGA solder joints by using X-ray imaging / T. Sumimoto, T. Maruyamay, Y. Azuma, S. Goto, M. Mondo, N. Furukawa, S. Okada // IEEE Intern. Conf. on Industrial Technology, 2002. IEEE ICIT'02. IEEE, 2002. Vol. 1. P. 238-241. doi: 10.1109/ICIT.2002.1189898</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sumimoto T., Maruyamay T., Azuma Y., Goto S., Mondo M., Furukawa N., Okada S. Detection of defects at BGA solder joints by using X-ray imaging. IEEE Intern. Conf. on Industrial Technology, 2002. IEEE ICIT'02. IEEE, 2002, vol. 1, pp. 238-241. doi: 10.1109/ICIT.2002.1189898</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Türer Akdeniz C., Dokur Z., Ölmez T. Detection of BGA solder defects from X-ray images using deep neural network // Turkish J. of Electrical Engineering &amp; Computer Sciences. 2020. Vol. 28, iss. 4. P. 2020-2029. doi: 10.3906/elk-1910-135</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Türer Akdeniz C., Dokur Z., Ölmez T. Detection of BGA solder defects from X-ray images using deep neural network. Turkish J. of Electrical Engineering &amp; Computer Sciences. 2020, vol. 28, iss. 4, pp. 2020-2029. doi: 10.3906/elk-1910-135</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Staroverov N. E., Gryaznov A. Y., Kholopova E. D. Digital x-ray image processing with using adaptive histogram equalization and adaptive background correction // Биомедицинская радиоэлектроника. 2018. № 5. P. 56-58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Staroverov N. E., Gryaznov A. Y., Kholopova E. D. Digital x-ray image processing with using adaptive histogram equalization and adaptive background correction. J. Biomedical Radioelectronics. 2018, no. 5, pp. 56-58.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазуров А. И., Потрахов Н. Н. Возможности и ограничения микрофокусной рентгенографии в медицине //Биотехносфера. 2010. № 4. С. 20-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazurov A. I., Potrakhov N. N. Possibilities and limitations of microfocus radiography in medicine. J. Biotechnosphere. 2010, no. 4, pp. 20-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Микрофокусная рентгенография в медицине: физико-технические особенности и современные средства рентгенодиагностики / Н. Н. Потрахов, А. Ю. Грязнов, К. К. Жамова, В. Б. Бессонов, А. В. Ободовский, Н. Е. Староверов, Е. Д. Холопова // Биотехносфера. 2015. № 5 (41). С. 55-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Potrakhov N. N., Gryaznov A. Yu., Zhamova K. K., Bessonov V. B., Obodovsky A. V., Staroverov N. E., Kholopova E. D. Microfocus radiography in medicine: physical and technical features and modern means of X-ray diagnostics. J. Biotechnosphere. 2015, no. 5 (41), pp. 55-63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грязнов А. Ю., Потрахов Е. Н., Потрахов Н. Н. Портативная установка для рентгеновского экпрессконтроля качества пищевой продукции // Биотехносфера. 2009. № 6. С. 26-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gryaznov A. Yu., Potrakhov E. N., Potrakhov N. N. Portable installation for X-ray express-quality control of food products. J. Biotechnosphere. 2009, no. 6, pp. 26-28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гонсалес Р. С., Вудс Р. Е. Цифровая обработка изображений / пер. с англ. Л. И. Рубанова, П. А. Чочиа. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gonzalez R. S., Woods R. E. Digital image processing. Ed. by L. I. Rubanov, P. A. Chochia. M., Technosphera, 2012, 1104 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Canny J. A computational approach to edge detection // IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence. 1986. Vol. PAMI-8, № 6. P. 679-698.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Canny J. A computational approach to edge detection. IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence. 1986, vol. PAMI-8, no. 6, pp. 679-698.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vincent O. R., Folorunso O. A descriptive algorithm for sobel image edge detection // Proc. of informing science &amp; IT education conference (InSITE). Informing Science Institute California, 2009. Т. 40. P. 97-107. doi: 10.28945/3351</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vincent O. R., Folorunso O. A descriptive algorithm for sobel image edge detection. Proc. of informing science &amp; IT education conference (InSITE). Informing Science Institute California. 2009, vol. 40, pp. 97-107. doi: 10.28945/3351</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xuan L., Hong Z. An improved canny edge detection algorithm // 8th IEEE intern. Conf. on software engineering and service science (ICSESS). IEEE, Shenyang, China, 2017. P. 275-278. doi: 10.1109/ICSESS.2017.8342913</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xuan L., Hong Z. An improved canny edge detection algorithm. 8th IEEE intern. Conf. on software engineering and service science (ICSESS). IEEE, Shenyang, China, 2017, pp. 275-278. doi: 10.1109/ICSESS.2017.8342913</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dynamic thresholding based adaptive canny edge detection / F. Hossain, M. Asaduzzaman, Md. A. Rahman, M. A. Yousuf // Intern. J. of Computer Applications. 2016. Vol. 135, iss. 4. P. 37-41. doi: 10.5120/ijca2016908337</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hossain F., Asaduzzaman M., Rahman Md. A., Yousuf M. A. Dynamic thresholding based adaptive canny edge detection. Intern. J. of Computer Applications. 2016, vol. 135, iss. 4, pp. 37-41. doi: 10.5120/ijca2016908337</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Peebles P. Z., Shi B. E. Probability Random Variables and Random Signal Principles / ed. by S. W. Director // McGraw-Hill Series in Electrical Engineering. 2015. 349 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Peebles P. Z., Shi B. E. Probability Random Variables and Random Signal Principles. Ed. by S. W. Director. McGraw-Hill Series in Electrical Engineering, 2015, 349 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">A fast 2D otsu thresholding algorithm based on improved histogram / N. Zhu, G. Yang, W. Dai, G. Wang // Chinese Conf. on pattern recognition. IEEE, 2009. P. 1-5. doi: 10.1109/CCPR.2009.5344078</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhu N., Yang G., Dai W., Wang G. A fast 2D otsu thresholding algorithm based on improved histogram. Chinese Conf. on pattern recognition. IEEE, 2009, pp. 1-5. doi: 10.1109/CCPR.2009.5344078</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
