表面粗糙度干涉图像处理系统

介绍了表面粗糙度干涉图像处理和该系统以静态干涉图像处理技术对表面粗糙度检测的过程。该系统通过对一帧白光干涉图像的处理，可对Ｒａ值≤０．２μｍ的多刻线样板，试件表面粗糙度绝对、非接触、快速、自动地测量；该系统通过对白光和纳光二帧干涉图象的联合处理，以白光定位、纳光定度可对沟槽深度Ｈ≤５μｍ的标准单位刻线深度绝对，非接触，准确地测量。     

三维表面轮廓的白光干涉垂直扫描测量方法的研究

基于白光干涉垂直扫描轮廓测量原理,研制出一种以6JA干涉显微镜为基础,配合自带计量衍射光栅测量系统的精密垂直位移工作台,从而实现大范围、高精度三维表面轮廓测量的方法.实验结果表明,采用白光干涉垂直扫描轮廓测量方法,可满足测量解析度及精度达到纳米等级的同时,其垂直测量范围可达80μm的三维表面轮廓测量要求.     

WIVS三维表面形貌测量仪

介绍利用纳米计量垂直扫描工作台实现对6JA干涉显微镜的改造,研制出WIVS三维表面形貌测量仪。该仪器能够精确有效地测量Ra值为0.001~2.0μm的三维表面形貌。通过对改造前后的6JA干涉显微镜进行性能分析,说明了WIVS三维表面形貌测量仪能够满足工程表面测量的发展要求。     

干涉式量块比较仪的机器视觉自动化定标

根据等厚干涉光强分布规律,从频域的角度介绍了干涉式量块比较仪的定标方法。用CCD采集单色光等厚干涉图像,计算机对图像作傅立叶变换并提取主频信息,通过简单运算完成比较仪的自动化定标。根据定标结果,成功开发出量块比较仪机器视觉自动化读数系统,该系统示值误差δ=0．024μm。     

非混粉电火花镜面加工及表面质量检测

采用解析法和有限元分析方法,分析了各因素对电火花加工表面质量的影响,提出了一种在电火花放电加工过程中逐级改变加工电规准,并依次加大电极的摇动量进行镜面加工的方法.提出应用白光干涉方法测量镜面加工工件表面质量的微观形貌,具有非接触、高精度等特点,垂直分辨力达到纳米级.实验表明在非混粉加工液中,不更换电极且被加工工件为45#钢的情况下,利用白光干涉测量法检测出电火花镜面加工的工件表面粗糙度Ra为0.02μm,满足电火花镜面加工精度的要求.     

基于图像测量的微刻线尺高精度检测

在高精度激光二坐标标准装置上实现了线宽2μm、最小线间距10μm的微刻线尺的高精度检测.采用高精度差动式激光干涉测长系统作为测长基准,高倍光学镜和高分辨力CCD组合作为精密光学瞄准定位反馈,设计了采样窗自动识别算法实现了条纹图像的自动识别瞄准,提出了采样窗内双向逐行扫描及3σ准则剔除离群点的边缘提取算法,提高了边缘检测精度.微刻线尺线间距的测量不确定度优于0.3μm,k=2,测量的重复性标准差优于20nm.     

球形表面粗糙度测量中两种干涉图像处理方法

讨论了用带有数字图像处理和计算系统的麦克尔逊干涉涉显微镜测量像人工关节这样的球形表面粗糙度的方法，用数字图像处理方法处理等倾干涉和等厚干扰这两种干扰图像，并萃取出反映被测球面微观不平度信息的干涉带的边界线。本文推导了用最小二乘拟合原理计算标准最小二乘圆和圆弧的算法以及用获取的被测表面的微面不平度偏差计算表面粗糙度参数的方法。     

精确测量金属镀层工件表面缺陷的图像处理方法

设计了一套自动测量表面缺陷的系统．以面阵CCD采集图像,实现了对金属镀层工件表面图像的双面、高速、高分辨率测量．系统的图像处理采用模块化程序设计,方便实现工件表面精确测量的特定要求．通过两次分别选取闽值,采用经过改进的大津阈值分割法求取特征分割阈值时,能够十分理想地提取工件上的微小缺陷,实现了对金属工件表面的精确测量．该系统针对不同形状、不同镀层的工件表面可以调整LED照明光源的光强,在图像处理中可以调整去光圈和特征检测的灵敏度．通过方便调整系统的技术参数,满足工业现场的具体要求．以钕铁硼小型工件缺陷检测作为应用实例验证了该系统的可行性．     

计量型扫描电子显微镜测控系统研究

为了解决扫描电子显微镜(SEM)在100 nm以下的微纳几何结构尺寸精确测量方面的不足,实现SEM测量值的量值传递与溯源,研制了一套计量型SEM测控系统。该系统主要由位移台运动控制模块、激光干涉位移测量模块和图像采集与处理模块组成,基于LabVIEW图形编程语言开发了测控系统上位机软件。对1μm×1μm二维栅格样品进行尺寸测量实验,结果表明,该计量型SEM测控系统运行稳定可靠,且在10μm测量范围内的测量值示值误差优于10 nm。     

利用白光扫描干涉测量表面微观形貌

由于激光显微干涉只能测量表面微观形貌的相对高度值,不能进行绝对测量,本文提出了白光显微干涉测量方法,研制了测量仪器,并对CCD像素格值和PZT进行了标定.该仪器以白光干涉理论为基础,利用空间频域算法计算白光干涉图零级条纹中心位置,根据零级条纹中心移动量来得到被测工件表面微观形貌.对被测工件表面进行了测试,试验结果表明:...