微小型光学元件尺寸的视觉测量系统研制

设计了一种微小型光学元件尺寸的视觉测量系统。提出一种穹顶光和同轴光结合的暗场散射照明方案来突出元件的表面特征;利用子区域和全图的亮度差值进行光照补偿,以消除边缘重影;针对边缘局部亮度过高且不均的问题,使用基于区域分割的Otsu算法提取边缘。使用最小二乘法拟合元件边缘计算尺寸。实验结果表明:基于区域分割的Otsu算法测量长和宽的平均误差分别为1.5μm和4.1μm,较Canny边缘检测算法测量的结果,减小了10μm以上,测量不确定度为0.5μm和1.1μm,较改进前的算法,受光照影响小,准确度和鲁棒性更高。