照明倾斜对显微成像系统测量精度的影响

显微成像系统被广泛应用于对准检测系统中,照明光束倾斜和物方离焦耦合会造成图像位置偏移,进而导致对准精度下降。通过仿真分析,确定了照明光束倾斜与离焦对准偏差的关系,当照明倾斜角度较小时,可通过倾斜物面补偿照明光束倾斜造成的离焦对准偏差,而当照明倾角较大时,需调节同轴照明光路自身的倾斜和偏心,减小系统误差。据此,优化了科勒照明的系统结构,使照明光路倾斜和偏心的调节有效解耦,降低系统集成难度,减小系统离焦对准偏差。

激光倾斜照明法测量钢板厚度

提出了一种激光倾斜照明的方法来测量钢板厚度,利用激光光束斜射到待测板侧面,用工业摄像机将被测板上的激光光斑成像于CCD靶面上,基于光斑像高与被测板厚度的几何关系计算出待测板厚度。由于被测物面不垂直于光轴、钢板沿宽度方向的运动均对测量结果有影响,对此作了分析并进行了修正。实验表明该方法可广泛应用于实际工业在线测量中。

成像干涉光刻技术与离轴照明光刻技术的对比分析

作为分辨率增强技术(RET)之一,离轴照明技术(OAI)通过调整照明方式,不但能提高分辨率还能很好地改善焦深.成像干涉光刻技术(IIL)利用多次曝光分别记录物体空间频率的不同部分,极大地提高了成像质量,其中大角度倾斜照明是对OAI的扩展.从成像原理和频域范围的角度对IIL和OAI进行了理论研究、计算模拟和对比分析.结果表明,在同样条件下,IIL相对于OAI可更好地分辨细微特征.

预成像数字全息测量大物体三维形貌

为了扩大数字全息三维形貌测量的视场,提出了一种预成像的方法.物体先被成像镜头成一缩小的实像,再使用离轴菲涅耳数字全息对此实像进行全息记录.采用倾斜照明光的方法使两次数字全息的再现像之间产生相位差,通过相位去噪和去包裹处理从相位差中提取物体的三维形貌数据.实验证明,预成像方法使测量视场的大小得到了至少一个数量级的提高,采用离轴菲涅耳数字全息降低了测量系统对环境稳定性的要求.

相干光超分辨率显微成像移频机理研究

本文以4f光学相干成像系统为基础,研究了倾斜光照明物体的情况下,物体频谱的移动规律以及对最终成像的影响。首先,分析了典型物体的频谱,揭示了物体信息与其频谱分布之间的映射关系。其次,基于该衍射受限的成像系统,研究了在倾斜光照明物体的情况下,频谱整体的移动导致系统通频带的频谱成分发生了改变,从而引起成像结果变化的规律。模拟结果表明在单次倾斜光照明物体时,相干成像的结果比较复杂,一般是无法真正提高成像分辨率的;只有获取不同角度倾斜光照明情况下的像面复振幅分布或其频谱,通过融合形成一个包含更多高频成分的频谱,方能实现提高成像分辨率。本文把傅里叶光学中基本的概念和科研前沿相结合,帮助学生加深理解教学中的知识点,并着重体会知识点是如何运用于科研创新的过程。

基于数字全息的三维物体轮廓融合技术研究

针对圆柱坐标下多孔径拼接技术中坐标变换方程求解复杂,使得圆柱坐标系下的多孔径拼接困难的问题,采用粒子群算法来求解非线性方程组,将非线性方程组转化为优化问题求解,建立了求解拼接参数的目标函数,在保证求解精度的同时,大大简化了求解过程的复杂性。通过计算机模拟测量了一圆柱体面形,拼接误差达到10-10mm,验证了其收敛性和精确性,最后采用数字全息中倾斜光照明方法获得螺母的轮廓进行了拼接,证明了这种算法对回转类物体的测量是切实有效的。