基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像实时分割技术研究

为了满足微纳和生物医学领域对微视觉图像目标信息高精度实时提取的需求,提出一种基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像实时分割技术.针对传统方法所存在的在非均匀光照微视觉图像分割过程中难以精确估计阈值和实时性差等问题,首先根据微视觉图像的梯度概率密度稀疏分布特性,建立灰度强度分布估计目标函数,并利用迭代加权最小二乘法实现灰...     

A fast autofocus sharpness function of microvision system based on the Robert function and Gauss fitting

For the microvision system, a new autofocus evaluation function based on the Robert function is proposed by increasing the threshold value. Compared with the traditional evaluation function, the new focus function reduces the local extreme value and increases the steepness of the focusing curve. According to the characteristics of the focusing evaluation function, the focus curve can be divided into two stages: the gentle area and the steep area. In the gentle area, there will be set a large step‐length to realize the fast search. In the steep area, the data will be fitted by Gauss method, and on the basis of the fitting results, the motor of microvision system was directly driven to achieve the focal plane and this method has been improved in real‐time and accuracy.     

MEMS三维静动态测试系统

采用集成频闪成像、计算机微视觉和显微干涉技术,研制了微机电系统(MEMS)三维静动态测试系统。系统可进行MEMS面内刚体运动、表面形貌、垂向变形和离面运动的测量。对于面内运动测量,提出了基于立方样条插值的亚像素步长相关模板匹配算法,从MEMS视觉图中提取面内位移,匹配精度为0．02pixels。对于离面运动测量,采用Hariharan 5步相移干涉(PSI)算法和去包裹算法,离面运动测量分辨率可达1nm。通过对Si微压力传感器膜和Si微陀螺仪的静动态测试,验证了系统的适用性和可靠性。     

基于计算机视觉的MEMS测试系统

根据MEMS测试的要求 ,设计并实现了一种基于计算机视觉的MEMS测试系统。该系统是一个典型的光、机、电、算集成的MEMS测试系统 ,已应用于MEMS微结构几何尺寸和动态特性等的测量。因采用了亚像元定位技术 ,系统具有较高的测量精度。应用表明该系统具有较好的灵活性和扩充性 ,测量速度快 ,测试简便 ,有较好的工程应用价值     

基于显微视觉的MEMS微装配系统研究

提出一种基于显微视觉伺服控制的MEMS器件微装配系统设计方案,描述了系统样机及关键技术模块的研制方案。以微型光谱分析仪极板粘接为示范应用开展了实验研究,表明该系统适用于典型MEMS芯片的微对准和封装研究。     

基于同态滤波的鲁棒多尺度微运动测量算法

针对光照变化、噪声、运动不连续及大位移量等影响基于计算机微视觉的微运动测量精度的问题,提出一种基于同态滤波的鲁棒多尺度微运动测量算法.首先采用同态滤波增强方法对显微视觉图像亮度不均匀进行了校正,并增强对比度,然后利用双权重函数,自动调节不同残差数据点的权重,去除残差过大的数据点,并采用多尺度金字塔由粗到精逐层迭代,精确地估计运动矢量.实验结果显示,新算法鲁棒性好,能有效地减弱光照不均匀的干扰,同时减少噪声和运动不连续而引起的界外值的影响,微运动测量精度达到0.01个像素.     

微操作机器人显微视觉系统的研究

本文深入研究了基于生物工程领域显微视觉系统的设计方法．给出了微操作物体平面坐标及微机器人手端位姿的求取方法；提出了基于载物台平动测量微操作物体的高度及微机器人做三维空间已知运动标定出微机器人手端在摄像机坐标系的坐标，进而确定微机器人手端与微操作物体之间位置关系的单目视觉方案．采用两步法对显微视觉系统进行了标定．实验证明该系统运行可靠，达到显微操作的要求．     

Optical Measurement System for Motion Characterization of Surface Mount Technology

Advanced testing methods for the dynamics of mechanical microdevices are necessary to develop reliable, marketable microelectromechanical systems. A system for measuring the nanometer motions of microscopic structures has been demonstrated. Stop-action images of a target have been obtained with computer microvision, microscopic interferometry, and stroboscopic illuminator. It can be developed for measuring the in-plane-rigid-body motions, surface shapes, out-of-plane motions and deformations of microstructures.A new algorithm of sub-pixel step length correlation template matching is proposed to extract the in-plane displacement from vision images. Hariharan five-step phase-shift interferometry algorithm and unwrapping algorithms are adopted to measure the out-of-plane motions. It is demonstrated that the system can measure the motions of solder wetting in surface mount technology（SMT）.     

利用微运动分析仪研究MEMS器件的运动特性

介绍了一种计算机控制的微运动分析仪（MMA）,用来研究微机电系统（MEMS）中可动部件的运动特性。它采用了2种光学无损测量方法：计算机微视觉方法用于面内运动测量;相移干涉方法用于离面运动测量。这个高度集成的系统包括了高性能成像系统、驱动电路、数据采集和分析软件。MMA利用频闪照明方法冻结器件的快速运动,可以测量1Hz～10MHz频率的三维运动特性,达到了nm级分辨力。通过研究一个微加工多晶硅微谐振器的运动特性来说明MMA的强大功能。