白光扫描干涉测量的自动对焦方法与三维重构系统开发

发布时间：2022-11-12 13:45

　　白光干涉法是一种具有亚纳米级精度及毫米级测量范围的方法,在显微三维测量领域中具有不可替代的地位。现有的白光干涉仪在测量时需要通过手动调焦查找干涉条纹并设置扫描行程的上下限,费时费力,难以满足工业生产中的自动化测量需求。针对这个问题,本文对自动对焦、背景建模、相移干涉等技术深入研究,提出了一种具有自动查找条纹、自动设定扫描行程功能的三维测量新方法。该方法包括一种基于四叉树分块的自动对焦技术用来获取清晰的图像,和一种基于Vi Be条纹辨识的规划策略,以自动确定扫描干涉的行程。论文在相关算法研究的基础上搭建了白光扫描干涉实验系统,开发了基于Hariharan相移法的三维形貌测量软件,实现了三维形貌自动化精密测量,为白光干涉术在工业自动化检测中的推广应用提供了技术支撑。本文的主要研究内容概括如下:（1）深入调研超精密光学结构表面形貌的测量方法,分析、比较这些方法的原理、结构、和优缺点,并对国内外白光干涉技术的研究现状深入探讨,针对现有技术的不足,明确本文的研究方向和研究内容。（2）深入分析白光的干涉特性和白光干涉的测量原理。为研究工作的展开,搭建白光扫描干涉实验系统,对相关硬件进行选型,并对系... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

共聚焦扫描技术原理图

结构光投影技术原理图

显微干涉技术原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ViBe的动态目标检测算法优化[J]. 张荣刚,顾强.  机械与电子. 2017(04)
[2]非接触式三维重建测量方法综述[J]. 丁少闻,张小虎,于起峰,杨夏.  激光与光电子学进展. 2017(07)
[3]白光干涉轮廓仪空间扫描范围自适应规划方法[J]. 马龙,吕毅,裴昕,焦智超,张鸿燕,胡艳敏.  激光与光电子学进展. 2017(06)
[4]大尺寸硅片边缘抛光技术[J]. 李耀东,库黎明,刘斌,王新,郑琪,刘红艳.  半导体技术. 2016(11)
[5]基于小孔阵列的并行激光共焦显微检测技术研究[J]. 涂龙,余锦,樊仲维,王志昊,黄科,葛文琦,聂树真,郭广妍,王昊成.  光电子.激光. 2013(10)
[6]基于数字微镜的并行激光共焦显微检测技术研究[J]. 涂龙,余锦,樊仲维,邱基斯,赵天卓,王治昊,吴权,葛文琦,郭广妍,王昊成.  激光与光电子学进展. 2013(10)
[7]采用变速白光扫描干涉术测量大尺度台阶结构[J]. 郭彤,章英,李峰,陈津平,傅星,胡小唐.  光电子.激光. 2012(08)
[8]基于阈值判定法的白光干涉仪自动扫描技术研究[J]. 吴志顺,崔长彩,叶瑞芳,黄辉,李兵,黄春棋.  中国机械工程. 2012(12)
[9]微机电系统的研究与展望[J]. 陈勇华.  电子机械工程. 2011(03)
[10]微机电系统关键技术及其研究进展[J]. 张冬至,胡国清.  压电与声光. 2010(03)

博士论文
[1]减薄硅片变形的测量方法与技术[D]. 刘海军.大连理工大学 2016
[2]白光扫描干涉测量方法与系统的研究[D]. 马龙.天津大学 2011
[3]微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D]. 刘斌.天津大学 2010

硕士论文
[1]白光垂直扫描干涉仪系统研究与设计[D]. 王亚敏.中国民航大学 2017
[2]白光垂直扫描干涉术快速扫描系统与方法研究[D]. 焦智超.中国民航大学 2016
[3]高质量图像获取与处理技术研究[D]. 张栩铫.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]面向实时智能监控的背景建模算法研究与系统设计[D]. 汪东旭.浙江大学 2016
[5]基于白光干涉原理的MEMS三维表面形貌测量技术研究[D]. 申路.华南理工大学 2012
[6]基于GPGPU的快速白光干涉测量系统研究[D]. 王静.浙江大学 2012
[7]基于显微视觉导向的光掩模特征尺寸的精密测量与研究[D]. 陆毅华.华南理工大学 2010
[8]亚微米光刻质量的控制技术研究[D]. 曹江田.电子科技大学 2010



本文编号：3706478