激光投影和四步移相法在微型元件测量中的应用与实现

采用微型激光投影技术产生干涉条纹,结合CCD传感器采集图像数据,通过整合四步相位移动测量方法,测量微小元件高度、面积和体积。针对不同的材质使用多波长激光干涉条纹,提高微小元件三维形貌测量的精度。通过Savitzky-Golay滤波器改善测量过程中的系统误差,对微小元件形貌测量可以达到微米级的分辨率。实验证明,激光投影和四步移相测量法在微型元件中平均测量误差可以达到±10μm,具有很高的实用价值。

任意边界形状物体的三维轮廓测量

利用四步移相三维轮廓测量技术对任意边界形状物体的三维轮廓进行了测量.建立了光学传感三维面型测量实验系统,将4组不同位相值的正弦光栅条纹依次投影到被测物体的表面,用CCD摄像机记录这4帧条纹图,计算出物体表面每个像素点的包裹位相值.用封闭的折线选取物体上需要展开的表面区域,在所形成的任意形状多边形内用洪水填充法进行位相解包裹,不需要将整个图像划分为多个矩形区域进行逐一计算,不仅避免了展开相位时产生的传递误差,而且节省了大量计算工作.