基于显微视觉的微球圆度测量方法研究

利用显微视觉技术结合优化算法对微球的圆度进行自动测量。利用测量显微镜CCD相机采集微球图像,基于最大信息熵原理对图像增强,通过梯度非极大值抑制迭代算法分割图像,提取微球轮廓后进行最小二乘圆拟合,获得微球的圆度参数。该方法避免因滤波后微球目标边缘信息的丢失造成的检测精度降低。通过对0.5mm微球圆度测量实验证明:微球目标轮廓检测与提取的方法可以有效地抑制噪声干扰的影响,高效率实现目标边缘的准确定位;采用该方法获得的微球圆度值与标定微球圆度值之间的相对误差在0.17%之内,能够达到对微球圆度有效检测的目的。

基于小波包络提取法的白光干涉测量系统

为实现对微纳尺寸器件的非接触、无损伤的场式测量,基于纳米测量机(NMM)搭建了白光干涉测头。对测量系统的横向、纵向测量范围及分辨率进行了研究。测量系统集成了Michelson显微干涉物镜,并通过NMM的高精度定位平台带动被测样品进行垂直扫描,使用CCD相机采集干涉图像,小波包络提取法提取干涉信号包络,定位相干峰位置以获取被测样品表面形貌。实验分别测试了44 nm的纳米级台阶及10μm的微米级台阶,同时测试墨盒薄膜上数字‘232’以验证系统测量微纳器件的能力。结果表明搭建的白光干涉系统结合小波包络提取法能够用于微纳尺寸器件高精度、快速的测量。