微视觉图像面内微位移精密测量理论与实验研究
发布时间：2022-02-12 17:25
随着微纳技术的孕育兴起,人们探索世界客观事物规律的视角逐渐从宏观领域走向微观领域,该技术的发展与精密测量技术密不可分。微视觉测量技术相比于其他测量技术具有非接触、低成本、高精度、多自由度等优势,利用该技术与高性能的算法结合可以准确地进行平面内微位移的测量。然而,现有成熟的图像处理算法和位移测量算法在显微系统的引入后将变得低效,不能直接运用。因此,本论文旨在研究具有良好综合性能（高精度、强鲁棒等）的微视觉图像面内微位移测量算法,主要研究内容如下:（1）研究微视觉图像的自适应增强方法。由于微视觉图像中常出现的光照不均、灰度值偏低、对比度差、信噪比低等缺陷使之不能直接作为微位移测量的输入,为此提出一种RCVG微视觉图像自适应增强算法。首先,对算法实现的总体框架进行介绍;其次,对自适应变增益子带分解过程作出了详细的描述与分析;然后,利用基于双边滤波原理的自适应升余弦卷积法进行照度估计,并对升余弦函数族如何逼近高斯函数作出了理论推导;最后,经过亮度校正后,分别将RCVG算法应用于普通图像的增强实验和微视觉图像面内微位移测量的前处理实验中,结果表明RCVG算法可以有效地提高图像质量,是保证测量精度...
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图1-1两手指微机械手[8]
微外科手术伺服装置
[26]介绍了一种新型频闪干涉测量系统，该系统与显微技术结合用于测量移动 MEMS 器件纳米尺度的位移，其光学布局如图1-3所示。此系统通过将视频图像和相移干涉测量结合到环境室，可以实现动态装置运动的快速可视化，将干涉仪集成到室窗口上，进一步增强了系统的性能，允许在嘈杂的环境中进行鲁棒的干涉测试且不需要浮动的光学平台。光源是在 635nm 工作的光纤耦合二极管激光器 (Melles Griot 57ICS062 / SP / HS)，该激光器被直接调制。Petitgrand 等人[32]使用带有 LED 阵列的频闪照明与自动快速傅里叶变换相位解调实现对微机械器件振动模态的三维测量，对 Al 悬臂微梁和 Cr 微膜的三维振动模式进行测量与分析，结果表明时4
【参考文献】：
期刊论文
[1]光学显微线条纹图像中心线提取[J]. 李海,张宪民,黄沿江,单译琳. 光学精密工程. 2017(05)
[2]电容式位移传感器的线性度标定与不确定度评定[J]. 葛川,张德福,李朋志,郭抗,李佩玥,杨怀江. 光学精密工程. 2015(09)
[3]基于显微视觉的亚像素压电陶瓷驱动特性测量[J]. 刘艳梅,金博伟,魏阳杰,薛定宇,董再励. 仪器仪表学报. 2015(05)
[4]分层Fourier-Melin变换相位相关的影像匹配初始视差的自动获取方法[J]. 韦春桃,张祖勋,张剑清,吴平. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(04)
[5]高精度电容式角位移传感器测量方法[J]. 张宇鹏,徐钰蕾,王昱棠. 仪器仪表学报. 2014(S1)
[6]移动视觉测量中基于编码网络的特征点匹配方法研究[J]. 隆昌宇,邾继贵,孙博,王伟,林嘉睿. 光电子.激光. 2014(05)
[7]柔性铰链微定位平台的设计[J]. 马立,谢炜,刘波,孙立宁. 光学精密工程. 2014(02)
[8]应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配[J]. 刘志文,刘定生,刘鹏. 光学精密工程. 2013(08)
[9]尺度优化的Retinex增强算法与微视觉图像增强[J]. 余金栋,张宪民,陈忠. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[10]激光干涉法微位移测量技术综述[J]. 段小艳,任冬梅. 计测技术. 2012(06)
博士论文
[1]基于计算机微视觉的亚微米特征尺寸测量理论与实验研究[D]. 余金栋.华南理工大学 2014
[2]基于相位信息的图像匹配技术及应用研究[D]. 王彩玲.南京理工大学 2012
[3]纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D]. 楚兴春.国防科学技术大学 2005
[4]基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D]. 朱铮涛.华南理工大学 2004
[5]用于掩模板表面形貌测量的外差干涉显微系统的研究[D]. 柳忠尧.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于相位光栅干涉传感的位移测量系统研究[D]. 束名扬.哈尔滨工业大学 2016
[2]电容测微系统的智能化研究[D]. 李科.华北理工大学 2015
[3]基于电容法的微位移测量技术的研究[D]. 李晓辉.大连海事大学 2015
[4]相位光栅干涉触针式传感器系统的研究[D]. 黑杨辉.华中科技大学 2012
[5]精密位移、振动测量的电容法研究[D]. 朱义强.北京交通大学 2008
[6]利用相移显微干涉术和频闪成像技术研究MEMS离面运动[D]. 胡春光.天津大学 2004
[7]激光多普勒振动检测技术的研究[D]. 姚欣.天津大学 2004
本文编号：3622132
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图1-1两手指微机械手[8]
微外科手术伺服装置
[26]介绍了一种新型频闪干涉测量系统，该系统与显微技术结合用于测量移动 MEMS 器件纳米尺度的位移，其光学布局如图1-3所示。此系统通过将视频图像和相移干涉测量结合到环境室，可以实现动态装置运动的快速可视化，将干涉仪集成到室窗口上，进一步增强了系统的性能，允许在嘈杂的环境中进行鲁棒的干涉测试且不需要浮动的光学平台。光源是在 635nm 工作的光纤耦合二极管激光器 (Melles Griot 57ICS062 / SP / HS)，该激光器被直接调制。Petitgrand 等人[32]使用带有 LED 阵列的频闪照明与自动快速傅里叶变换相位解调实现对微机械器件振动模态的三维测量，对 Al 悬臂微梁和 Cr 微膜的三维振动模式进行测量与分析，结果表明时4
【参考文献】：
期刊论文
[1]光学显微线条纹图像中心线提取[J]. 李海,张宪民,黄沿江,单译琳. 光学精密工程. 2017(05)
[2]电容式位移传感器的线性度标定与不确定度评定[J]. 葛川,张德福,李朋志,郭抗,李佩玥,杨怀江. 光学精密工程. 2015(09)
[3]基于显微视觉的亚像素压电陶瓷驱动特性测量[J]. 刘艳梅,金博伟,魏阳杰,薛定宇,董再励. 仪器仪表学报. 2015(05)
[4]分层Fourier-Melin变换相位相关的影像匹配初始视差的自动获取方法[J]. 韦春桃,张祖勋,张剑清,吴平. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(04)
[5]高精度电容式角位移传感器测量方法[J]. 张宇鹏,徐钰蕾,王昱棠. 仪器仪表学报. 2014(S1)
[6]移动视觉测量中基于编码网络的特征点匹配方法研究[J]. 隆昌宇,邾继贵,孙博,王伟,林嘉睿. 光电子.激光. 2014(05)
[7]柔性铰链微定位平台的设计[J]. 马立,谢炜,刘波,孙立宁. 光学精密工程. 2014(02)
[8]应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配[J]. 刘志文,刘定生,刘鹏. 光学精密工程. 2013(08)
[9]尺度优化的Retinex增强算法与微视觉图像增强[J]. 余金栋,张宪民,陈忠. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[10]激光干涉法微位移测量技术综述[J]. 段小艳,任冬梅. 计测技术. 2012(06)
博士论文
[1]基于计算机微视觉的亚微米特征尺寸测量理论与实验研究[D]. 余金栋.华南理工大学 2014
[2]基于相位信息的图像匹配技术及应用研究[D]. 王彩玲.南京理工大学 2012
[3]纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D]. 楚兴春.国防科学技术大学 2005
[4]基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D]. 朱铮涛.华南理工大学 2004
[5]用于掩模板表面形貌测量的外差干涉显微系统的研究[D]. 柳忠尧.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于相位光栅干涉传感的位移测量系统研究[D]. 束名扬.哈尔滨工业大学 2016
[2]电容测微系统的智能化研究[D]. 李科.华北理工大学 2015
[3]基于电容法的微位移测量技术的研究[D]. 李晓辉.大连海事大学 2015
[4]相位光栅干涉触针式传感器系统的研究[D]. 黑杨辉.华中科技大学 2012
[5]精密位移、振动测量的电容法研究[D]. 朱义强.北京交通大学 2008
[6]利用相移显微干涉术和频闪成像技术研究MEMS离面运动[D]. 胡春光.天津大学 2004
[7]激光多普勒振动检测技术的研究[D]. 姚欣.天津大学 2004
本文编号：3622132
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