基于超分辨图像复原的显微圆孔孔径测量方法.pdf

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1、第!"卷!第#期光!学!仪!器5678!"!/68#$%&'年&%月()*+,-.+/0*1234/*0(9:6;<=!$%&'!!文章编号"&%%#>#'!%#$%&'$%#>%!"!>%#基于超分辨图像复原的显微圆孔孔径测量方法汤亚杰&!$!路林吉&#&8上海交通大学电子信息与与电气工程学院!上海!$%%$I%%$8上海市计量测试技术研究院!上海!$%&$%!$摘要!为提高圆孔的光学显微测量准确性!研究了基于超分辨图像复原的显微圆孔孔径测量方法%该方法通过超分辨图像复原处理圆孔显微图像!提高了

2、传统光学显微系统对圆孔成像的分辨率!确定了以超分辨复原图像灰度值为%8!@@作为圆孔物理边缘判据!实现对圆孔边缘的准确探测%理论分析表明该方法可准确测量微米级及以上直径圆孔%核孔膜孔径测量实验中!由二值化图像得到孔径测量结果为'8!#"测量不确定度为%8%"$!与扫描电镜测量结果#A#A'8$'"#A"测量不确定度为%8%"!#A$相符!测量误差仅%8%"#A%该技术有助于实现对圆孔形状的快速'准确在线测量%关键词!显微测量&超分辨图像复原&圆孔边缘判据&核孔膜中图分类号!(I!@!文献标志码!-

3、!!"#"&%8!@'@#N8CJJG8&%%#>#'!%8$%&'8%#8%%$A#'/"1'"#'."/01#F0,0%1(/0,0*)-%10!"*1(.0/2/01"&()#"*#,%90/01)"/%)#"*I,-56'J$K!#"#$(J$#&809K6676O47<9:=6GC9+GO6=AB:C6GBGP47<9:=C9B74GHCG<<=CGH!0KBGHKBC_CB6*6GH2GCQ<=JC:F!0KBGHKBC$%%$I%!,KCGB%$80KBGHKBC+GJ:C:E:<6

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7、6SC9A=J<::CGH9=C:<=C6G%GE97<:9K&$>$I作者简介!汤亚杰#&@@%&$!男!助理工程师!主要从事长度计量方面的研究'4>ABC7":BGHFN%?%"!&$'896A!,!!!"I,光!学!仪!器第!"卷!有扫描

8、隧道显微镜(电子显微镜(原子力显微镜(光学共焦显微镜和普通光学显微镜'其中!扫描隧道显微镜(原子力显微镜(电子显微镜横向分辨力具有纳米级横向分辨力!其图像能够直接用于微结构的横向尺寸测量!但这些设备造价昂贵(操作复杂(测量时间长!适于计量标定使用'光学共焦显微镜横向分辨力比普通光学显微镜提高了&8I倍!且具有独特的三维成像能力!是重要的微结构三维尺寸测量仪器!但光学共焦显微镜属于相干成像系统!其图像不能直接采用超分辨复原等处理方法!横向分辨*$+力难以进一步提高!加之扫描成像速度较