熔石英光学元件亚表面/体缺陷检测关键技术研究

发布时间：2021-04-27 01:20

　　随着超精密光学系统越来越广泛的应用于科学、军事以及日常生活中,对于系统中大量使用的熔石英光学元件的质量要求也越来越高。如何对于熔石英光学元件的亚表面以及体内缺陷进行高精度定量的自动化检测是光学制造领域中的一大难题。本文对于熔石英光学元件中亚表面、体缺陷检测技术进行了研究,对于其中的关键难点进行了分析,并通过仿真与实验相结合的手段对本文主要研究成果的有效性进行了测试。熔石英光学元件的亚表面缺陷检测方面,探讨了应用激光共聚焦显微镜对元件亚表面缺陷进行高精度检测的基本原理,提出了多视场层析图像的拼接算法,分析了亚表面缺陷的信息提取问题,并在此基础上研究了其中关键的三维重建算法。而后建立了熔石英光学元件体缺陷的检测系统,基于实际的体缺陷数据,提出了离焦缺陷区域剔除算法,对于海量数据下的图像压缩与三维重建技术进行了研究。最后通过实验,对于亚表面缺陷检测中的图像拼接算法与三维重建技术的准确性进行了验证。测试了体缺陷检测中的离焦剔除与海量数据处理算法的性能。实验结果证明了本文提出算法的有效性,主要研究成果已应用于实际的检测系统中。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 熔石英光学元件缺陷检测技术研究现状
        1.2.1 光学元件表面缺陷检测研究现状
        1.2.2 光学元件亚表面缺陷检测研究现状
        1.2.3 光学元件体缺陷检测研究现状
    1.3 熔石英光学元件亚表面/体缺陷检测的关键难点
    1.4 本文的主要研究内容
2 熔石英光学元件亚表面缺陷与体缺陷检测系统
    2.1 熔石英光学元件亚表面缺陷检测系统
        2.1.1 熔石英光学元件亚表面缺陷的成因及形式
        2.1.2 熔石英光学元件亚表面缺陷检测的基本原理
        2.1.3 熔石英光学元件亚表面缺陷检测的两种模式
        2.1.4 应用激光共聚焦显微镜进行件亚表面缺陷检测的流程
        2.1.5 亚表面缺陷检测系统中的关键难点
    2.2 熔石英光学元件体缺陷检测系统
        2.2.1 体缺陷检测系统的基本原理
        2.2.2 熔石英光学元件体缺陷的检测流程
        2.2.3 体缺陷检测系统中的关键技术难点
    2.3 本章小结
3 熔石英光学元件亚表面缺陷检测三维图像处理技术
    3.1 亚表面缺陷图像拼接
        3.1.1 亚表面缺陷检测的多视场层析扫描
        3.1.2 纵向误差矫正算法
    3.2 亚表面缺陷图像处理技术研究
        3.2.1 亚表面缺陷图像的缺陷增强与背景均匀化技术
        3.2.2 荧光亚表面缺陷图像的聚合算法
    3.3 亚表面缺陷三维重建算法
        3.3.1 Marching Cubes算法基本原理
        3.3.2 基于八叉树算法改进的Marching Cubes算法
    3.4 本章小结
4 熔石英光学元件体缺陷检测关键技术
    4.1 体缺陷图像离焦区域筛选剔除技术
        4.1.1 体缺陷离焦与对焦区域特征分析方法
        4.1.2 体缺陷图像离焦区域的分割算法
    4.2 熔石英光学元件体缺陷三维重建
        4.2.1 体缺陷海量图像数据的压缩
        4.2.2 体缺陷海量数据的三维重建
    4.3 本章小结
5 熔石英光学元件亚表面/体缺陷检测实验
    5.1 熔石英光学元件亚表面缺陷检测实验
        5.1.1 亚表面缺陷检测实验
        5.1.2 亚表面缺陷三维图像拼接实验
        5.1.3 三维重建算法对比实验
    5.2 熔石英光学元件体缺陷检测实验
        5.2.1 体缺陷图像离焦剔除实验
        5.2.2 体缺陷海量数据三维重建实验
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
作者简历



本文编号：3162487