大口径精密光学元件质量检测装置

针对精密光学元件表面缺陷检测效率低、大口径元件不便于检测问题，设计了一种应用于大型激光装置的大口径光学元件缺陷检测装置。通过强光手电筒、LED灯及高亮度卤素灯3种光源对40mm×40mm的K9样片暗场成像对比实验，得知光照强度最大的卤素灯光源检测效果最佳。研究了基于线阵CCD扫描的三维电控平移台的运动机理，确保高精度图像的采集。在此基础上，分析了图像区域定位、二值化处理、缺陷的检测等关键技术，实现了元件的高精度、实时在线检测。

热态重轨表面缺陷检测技术

设计了一套基手机器视觉的热态重轨表面缺陷检测装置，分析了高温状态下重轨辐射特性。硬件采用6台线阵CCD摄像机多角度拍摄重轨，获取重轨的全表面图像，采集的多路图像被实时传输到图像处理工作站。在此基础上，统计热态重轨常见缺陷，研究了热态重轨缺陷检测关键技术，实现了缺陷的判别与定位。

热态重轨图像光照不均校正方法

为抑制重轨弧面强反射场引起的局部亮度过大,同时保留足够多的原始图像信息.研究了线像素灰度处理方法,计算列像素均值,去均值化处理实现纵向光照不均校正;选取上边缘的n个离散点,三次B样条边缘拟合,y方向像素对齐实现边缘矫直,然后对每一行的像素进行叠加,将灰度均值作为基准,根据每一行像素灰度和基准的比值进行线性拉伸,实现横向光照不均校正.引入信息熵、均方误差、峰值信噪比、通用图像质量指数量化比较不同方法的处理效果.对比实验表明,文中方法得到的图像总体灰度值分布最均匀,图像质量评价参数最高.该方法校正了图像亮度的不均匀性,同时能保留足够多的原始图像信息.

精密光学元件表面洁净度成像检测系统

为解决精密光学元件表面洁净度检测面临疵病干扰及测量精度不理想的问题,提出了基于机器视觉方法的图像检测系统,设计了适用于多种尺寸待检测元件的活动夹具和三维电控平台.利用Canny边缘检测算子分割出被检对象边缘,用凸壳的方法得到被检对象的封闭区域,采用关联向量机法,对待检测对象封闭区域的几何空间、灰度空间和变换域空间参数构成的待检测向量进行分析,识别出固体颗粒残留物和非固体颗粒残留物,最终得到精密光学元件表面的洁净度等级.