一种提高并行共焦显微测量重复性精度的方法-论文.pdf

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1、第"&卷第(#期合肥工业大学学报)自然科学版+1230"&420(#"##$年(#月567849:6;<=;=>74>1=8?>@A6;@=B<46:6CA6DE0"##$FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF一种提高并行共焦显微测量重复性精度的方法高晓斌/王永红)合肥工业大学仪器仪表学院/安徽合肥"’###-+摘要!并行共焦测量是利用微透镜和小孔列阵产生一个二维点光源阵列/实现对物面上一个二维阵列物点的同步共焦测量G传统的共焦显微测量系统对三维形貌进行重构/是通过搜索各个轴向扫描图像中光斑光强极

2、值点的位置来获取三维轮廓/轴向扫描间距的选取对测量精度和重复性的影响很大G文章介绍了一种新的数据处理方法/其先对各物点的轴向光强采样值进行线性拟合/再由拟合得到的直线确定最大光强所对应的轴截面位置/这样可以在较大的轴向采样间距下获得较高精度的三维轮廓信息G实验结果表明/采用这种数据处理方法/测量精度和重复性精度均有所提高G关键词!共焦显微测量,线性拟合,三维形貌中图分类号!@4"$&文献标识码!9文章编号!(##’%*#H#)"##$+(#%(’H*%#$IJKLMNOMPJQLRQSTQUVTSPMWVJRXYPJVJQKPJZJRKR[TTK]ZPJSTXTMQMOZRPR\J

3、SMQOMSRVTSPMXSMZ]C96^_‘2%a_b/c94CA2bd%e2bd)?De2232f>bgEhijkbE/

4、Eh‘q_E_2b‘3’%soh2f_3k_g2aE‘_bkqamgk‘hDe_bdEeko2g_E_2b2fEekj‘u_j‘3f‘Di3‘2oE_D%_bEkbg_Em_b‘33Eeko3‘bkg/g2Eekg_tk2f‘u_‘3q_gE‘bDk_bf3ikbDkgjk‘gihkjkbEohkD_g_2b‘bqhk%ok‘E‘a_3_Emdhk‘E3m0>bEe_go‘okh/‘bkrjkEe2qf2hq‘E‘oh2Dkgg_bd_gohkgkbEkqa‘gkq2b‘jk3_2h‘E_2b2fEekEh‘q_E_2b‘3‘h_EejkE_D/‘bqEeke_dekh‘DDih‘Dm

5、2fjk‘gihkjkbED‘bak‘De_klkq_bEek3‘hdkh‘u_%‘3q_gE‘bDk0>bEekq‘E‘oh2Dkgg_bd/Eek3_bk‘hf_EE_bdjkEe2q_g‘q2oEkqE2oh2Dkgg‘gkh_kg2fq_gDhkEko2_bEg0@ekkuokh_jkbE‘3hkgi3Eg_bq_D‘EkEe‘EEek‘u_‘3jk‘gihkjkbEohkD_g_2b‘bqhkok‘E‘a_3_EmohkD_%g_2b‘hk_joh2lkqj‘hpkq3mam‘oo3m_bdEekohkgkbEkqjkEe2q0vJ]wMPNX!D2bf2D‘3j_Dh2%j

6、k‘gihkjkbE,3_bk‘hf_EE_bd,’%sgihf‘DkE2o2dh‘oem共焦显微术是由x_bgpm在"#世纪H#年代前后提出来的/y#年代以来激光技术z计算机图像处理{(

7、H}技术的迅速发展/使之更加完善/经过多年研究又进一步提出了共焦扫描显微术理论G随着微透镜收稿日期!"##$%#&%’(基金项目!国家自然科学基金资助项目)*#(&*#"$+,教育部科学技术研究重点资助项目)#((#’+作者简介!高晓斌)(-&-.+/男/江苏如皋人/合肥工业大学硕士生0’*--合肥工业大学学报A自然科学版B第)/卷阵列和针孔阵列的组合光学器件应用在并行共焦测量系统中进行三维轮廓测量

8、!这种多光束共焦系统在每个采样截面上不再需要进行横向的二维"#$扫描!从而加快了测量速度%简化系统及降低成本&近年来!在微电子%材料%工业精密检测%生物医学乃至生命科学等三维测量领域中!人们越来越认识到对物体的三维形貌进行快速准确检测的重要性&目前!国内对三维形貌的并行测量还处在研发阶段!如何提高测量速度和精度仍为三维形貌测量技术的重要课题&本文以一种全场并行共焦检测光学系统为基础!提出了一种能提高共焦显微法测量精度和重复性测量精度的数据处理方