基于多光谱技术的光学元件表面疵病检测

为实现对光学元件表面疵病的精确测量和计数,提出了一种基于多光谱技术的光学元件表面疵病检测方法,该方法采用不同波长的入射光源均匀照明光学元件表面,通过暗场显微成像系统获得不同波长下的表面疵病图像。基于该方法研制了多光谱光学元件表面疵病检测系统,获得了365,405,436,486,550nm单波长光以及白光照明条件下光学样品表面疵病和标准样品图形的检测实验结果。实验结果表明,相比传统的白光照明检测技术,多光谱检测技术根据不同的材料性质选用不同波长的光作为入射光源,可以明显提高系统对光学元件表面疵病的检测能力,不仅可以提高测量精度,而且可以获取白光照明下无法检测到的疵病信息。     

基于多特征组合的光学元件表面疵病检测

采用目前方法对光学元件表面疵病检测时,由于没有利用光谱原理技术来获取光学元件的表面图像,导致检测方法的检测精度低、图像清晰度低、准确率低和判别正确率低,因此,提出基于多特征组合的光学元件表面疵病检测方法.首先利用光谱原理获取光学元件表面的图像,再结合高斯平滑曲线进行去噪预处理,采用Plessey算法进行角点的提取和匹配...     

基于稀疏矩阵的光学元件表面疵病检测

提出了一种基于稀疏矩阵的表面疵病快速拼接方法。该方法采用环形白光光源均匀地照射到被测元件表面,光经显微散射暗场成像系统后形成暗背景下的亮疵病图像。通过对光学元件的x,y方向进行扫描,得到子孔径拼接图像。基于稀疏矩阵和图像拼接,对子孔径图像进行快速拼接,得到全孔径疵病图像。基于最小外接矩形原理,对图像疵病进行识别和分类,最终得到7个光学元件表面疵病划痕,其最大长、宽分别为15.2110 mm和0.0297 mm;麻点有5个,其最大长、宽分别为0.1089 mm和0.0967 mm。将测量得到的划痕宽度与标准划痕宽度进行对比,得到划痕宽度的相对误差范围为-5.00%～5.50%。在此基础上,对实际的光学表面进行检测,得到光学元件表面疵病信息。     

基于无线传感器的光学元件表面疵病检测

受光照影响现有方法得到的光学元件表面疵病检测结果偏差较大,并且检测耗时较长,为提高光学元件检测精度,提出基于无线传感器的光学元件表面疵病检测方法。对光学元件表面疵病特征进行提取,根据提取结果采用极差变换法对受光照散射影响产生的分散数据进行变换,划分数据子集,并计算表面疵病面积。在此基础上,基于无线传感器网络构建疵病定位模型,缩小检测范围,提高检测效率,从而实现对光学元件表面疵病的检测。实验结果表明,该方法在光照条件下能够准确检测出光学元件的表面划痕,检测结果准确性较高,且耗时较短,说明该方法的检测结果具有可靠性。     

光学表面疵病的检测

目前国内外检测光学表面疵病的方法多采用传统目视观察。以黑色屏幕为背景,在一定规格光源照     

光学元件表面疵病检测扫描拼接的误差分析

为实现大口径光学元件表面疵病的高效率、高精准的检测,本文提出一种能分辨微米级疵病的光学显微散射扫描成像检测系统,因为该检测系统单个子孔径的物方视场为毫米级,所以检测大口径光学元件需对X、Y方向进行子孔径扫描成像并将子孔径图拼接成同一坐标系下的全孔径图。在进行扫描时,系统的机构误差会被引入到子孔径列阵中,导致子孔径拼接处产生像素错位,甚至造成拼接断裂的情况,从而严重影响疵病等级及位置的正确评定。鉴于此,本文对影响全孔径拼接最敏感的误差因素进行了分析,并根据其特点找到合理减小误差的方法,确保子孔径的正确拼接。     

光学元件表面疵病标准板系统设计

为解决大口径光学元件表面疵病检测设备的精确测量、校准和溯源问题。设计了用于标定表面疵病检测系统的标准板,通过电子束曝光将定标图案转移至掩模板,再采用反应离子束刻蚀的方法制作标准板。通过扫描电镜测量标准板上各标准线的真实线宽尺寸,并以扫描电镜测量结果为参考值标定大口径表面疵病检测系统。利用所设计的标准板标定基于散射成像法的大口径表面疵病检测系统。结果表明,当疵病线宽尺寸大于45 μm时,疵病的散射像满足几何成像原理,当疵病宽度尺寸小于45 μm时,需按标定结果进行计算。     

光学元件表面疵病检测扫描拼接的误差分析

为实现大口径光学元件表面疵病的高效率、高精准的检测,本文提出一种能分辨微米级疵病的光学显微散射扫描成像检测系统,因为该检测系统单个子孔径的物方视场为毫米级,所以检测大口径光学元件需对X、Y方向进行子孔径扫描成像并将子孔径图拼接成同一坐标系下的全孔径图.在进行扫描时,系统的机构误差会被引入到子孔径列阵中,导致子孔径拼接处产生像素错位,甚至造成拼接断裂的情况,从而严重影响疵病等级及位置的正确评定.鉴于此,本文对影响全孔径拼接最敏感的误差因素进行了分析,并根据其特点找到合理减小误差的方法,确保子孔径的正确拼接.     

高斯混合模型的光学元件表面疵病边缘定位

为抑制光照突变对边缘定位的影响,提升疵病边缘定位效果,提出高斯混合模型的光学元件表面疵病边缘定位方法。引入光照变化因子,通过颜色直方图匹配算法自适应更新高斯混合模型参数;利用参数更新后的高斯混合模型提取光学元件表面疵病背景图像,通过差运算原始光学元件表面疵病图像与疵病背景图像,得到疵病前景图像;利用Canny边缘算子提取光学元件表面疵病的边缘前景图像;加权融合边缘前景图像与前景图像,得到光学元件表面疵病边缘定位结果。实验结果表明,该方法可有效提取光学元件表面疵病前景图像与边缘前景图像,得到疵病边缘定位结果;在不同光照变化情况下,不同疵病宽度时,该方法疵病边缘定位的边缘连接完整度均较佳;该方法定位不同类型疵病边缘时的灰度差分乘积均较高,即边缘定位清晰度较佳,定位的边缘较明显。     

基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术

为实现光学元件表面微小粗糙度的精准、详细检测,研究基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术。该技术采用基于集成光学干涉成像技术对光学元件表面干涉成像,通过改进的Niblack二值化算法提取元件表面干涉图像条纹信息,并基于节点迭代的去毛刺方法细化处理干涉条纹,利用最小二乘方法拟合干涉条纹,获取最小二乘拟合直线得出评定基准,建立评定表面粗糙度的高度参数和间距参数的数学模型,完成粗糙度检测。测试结果显示:该技术干涉成像能力较强,生成的光学透镜元件干涉图像弧度与边缘较为清晰,可有效去除干涉条纹毛刺,检测光学元件表面粗糙度时的真正类率最大数值已达到1.0。     

光学零件表面疵病的标识

介绍了中国、英国、德国和美国有关光学零件表面疵病的标准、标注和表示方法 ,疵病的换算方法以及美军标 MIL- 0 - 1 3830和国标 GB1 1 85- 74中表面疵病的等级量值对应关系。     

大口径光学透镜表面疵病机器视觉检测技术研究

针对目前大口径精密光学透镜表面疵病检测方法的不足,提出了一种基于线阵CCD的机器视觉检测技术。研究了疵病明场检测原理并设计了图像采集器,通过工作台旋转和图像采集器的运动实现了旋转扫描成像,探讨了采集图像的无缝拼接算法。该技术能检测到检测Φ500mm的透镜表面直径1μm的麻点和宽度0．8μm的划痕,满足了大口径透镜表面疵病检测的工程实际需要。     

光学零件表面疵病检查仪实验样机技术总结

为研制光学零件表面疵病的客观检验仪器，按英国科学仪器研究所（Siva）广告，一九七八年开始该项目研究工作。目前，已进行了设计试验、原理验证，搭试电子线路、探讨光线可逆回反屏和稳强电测用氦氖激光管，完成了设计试验全过程，制造了原理样机。     

表面疵病的掠射法检测

论述了表面疵病度国家标准的意义。提出了实现国家标准中所定义的疵病尺寸的检测方案，并作了初步的精度分析。     

光学元件亚表面损伤检测技术研究现状

在传统光学加工过程中产生的亚表面损伤(SSD)会降低光学元件的使用性能和寿命,需要对其亚表面损伤进行检测从而在加工过程中加以控制.从破坏性和非破坏性检测方法两方面概括性地分析了光学元件亚表面损伤的检测技术,对各种检测方法进行了分析和讨论,并指出了各种方法的优缺点.指出了国内的亚表面损伤检测技术与国际先进水平相比存在的差...     

国家标准《光学零件表面疵病》的实施

首先回顾了有关光学零件表面疵病的旧标准，指出了所存在的问题。详细分析和研究了现行标准的内容和特点，总结了现行标准中表面疵病的标准化要素，旭纳了新的标注方法，介绍了表面疵病级数与个数的换算与方法。最后，为便于实现现行国家标准，给出了现行标准与旧标准的对照关系。     

光学零件表面疵病的扫描频谱自动测定法

本文介绍一种用扫描频谱法检测光学零件表面疵病的原理,以及根据该原理制成的测试装置。该装置采用TP801单板机进行测量控制,数据采集运算与储存。测量结束后,由微机显示出被测件的疵病情况,其可测试的最小疵病尺寸为10μm。