透明材料表面粗糙度的测量

运用光切法和相衬法对透明材料表面粗糙度进行测量。     

光纤共焦扫描显微术用于光盘盘基预刻槽结构的检测

基于共焦扫描差分术,提出了检测不同表面反射率的物体表面表貌的方法,并提出了在光纤共焦扫描成像术中利用边缘判据进行边缘定位的极限尺度。上述思想用于检测光盘盘基预刻槽形结构,在建立的一套光纤共焦扫描成像装置上进行了光盘盘基预刻槽结构的检测,获得了槽宽、槽间距及槽深等实验数据,与槽标准参数相符。     

小波模极大值法与数学形态学边缘检测细化结果

图像边缘检测的关键是尽可能多的检测到边缘并且抑制噪声的同时,尽可能的满足单线的边缘定位精度;为此选取了一种融合小波模极大值和数学形态学的边缘检测方法来获取图像边缘;首先在对图像进行小波分解,分别利用模极大值法和多尺度多结构数学形态学方法来处理小波分解的高频分量和低频分量,利用差影法对二者的结果进行融合;然后利用大律法得到二值化图像,并用形态学边缘细化算法细化图像边缘得到最后结果;实验结果显示,融合的方法可以得到比较完善的边缘,经过二值化和边缘细化后,获得的单线宽边缘更加清晰,定位精度更高。     

显微成像检测表面粗糙度

介绍了用显微成像检测表面粗糙度的方法。该方法具有直观，操作简单，速度快，非接触无损伤，自动检测等优点。显微成像检测表面粗糙度的原理为：被检测表面通过显微放大，由ＣＣＤ作为接收器，经图像采集卡和微机进行数据采集与处理，计算后得到相应的粗糙度。这种方法用于机械加工表面，喷涂等表面检测，对电化学处理表面，指纹，皮肤，细胞等细微结构的检测更具有优越性。     

飞切加工KDP晶体的工艺研究北大核心CSCD

KDP晶体在惯性约束核聚变光学系统中具有十分重要的作用,针对如何制造出满足应用要求的KDP晶体元件仍然是一个难点的问题。进行了采用飞切加工技术对KDP晶体平面元件的加工工艺研究。介绍了飞切加工的技术原理,以及影响表面粗糙度的因素;通过相应的工艺实验,对KDP晶体加工检测过程中可能影响表面粗糙度的各个因素进行了研究。实验结果表明:金刚石刀具参数、加工参数、以及加工后表面清洁方式都会影响表面粗糙度,但是金刚石刀具参数对表面粗糙度的影响最大。采用前角为-45°、圆弧半径为5.0mm的金刚石刀具,以及最优的加工参数,可以获得表面粗糙度Sa优于1nm的超光滑表面。研究结果对飞切加工KDP晶体平面元件提供了有效的工艺方案,具有广泛的工程应用价值。     

车削零件表面粗糙度图像法检测优选方法

为实现对车削零件表面粗糙度检测,提出一种基于机器视觉表面粗糙度检测图像处理的新方法。该方法先按相应算法对所采集图像剔出受光衍射影响严重区域,然后再按其灰度分布情况进行区域优化,获得的图像灰度特征参数能反映表面粗糙度量值的有效特征区域。用该方法对表面粗糙度Ra标称值为0.8 μm~12.5 μm的五种车削样件测试,处理后图像灰度的均值、方差、能量和熵等特征参数与Ra标称值单调关系显著,各特征曲线的非线性误差均在1.5%以内。对比实验显示,这种特征提取和区域优化方法可应用于表面粗糙度的区分与检测。     

表面粗糙度的变波矢光散射测量方法的研究

提出了表面粗糙度变波矢光散射测量方法，通过散射光强中心亮点光能量的参数ｌｎ，Ｅ随变化的线性关系来确定粗糙度ｗ，对６块粗糙度不同的硅片背面样品进行了实验测量。     

基于灰度曲线交点的结构光编码条纹边缘检测

在分析结构光编码白条纹扩散的原因和实际边缘形态的基础上,提出一种同时检测多边缘并消除扩散影响的亚像素精度方法--交点法.首先向被测表面投射互为反色的两组格雷编码图案,提取两组强度图像中灰度梯度较大的点作为边缘依据点,并对其进行曲线拟合,然后将对应拟合曲线的交点作为边缘.分析了交点法对结构光系统中常见的被测表面倾斜和离焦两个主要误差因素的适应能力.介绍了检测原理及误差因素分析,并进行了边缘检测实验.实验结果表明,对于宽度大于4 pixel的编码条纹,边缘检测相对误差小于1%,可消除被测表面倾斜和离焦的影响.     

表面粗糙度测量的磁光位相调制和锁相干涉

提出了一种表面粗糙度测量的新方法，该方法采用了微分偏振干涉的原理，利用由法拉第磁光调制器所组成的调制系统对偏振干涉光路的位相进行调制，利用锁相干涉原理对位相进行探测，该方法可实现无参考面快速非接触测量，在普通实验条件下，也可保持良好的稳定恶性循环 ，实验装置即可给出表面的轮廓又可给出其它统计数据，其横向分辨率为１．２μｍ纵向为２ｎｍ。     

气相质子交换LiTaO3光波导及其特性

本文利用苯甲酸气相质子交换技术制备了LiTaO3光波导，测量了Z-切LiTaO3光波导的参数（交换深度d和表面折射率增量△nc）和X-切LiTaO3光波导的红外吸收谱，给出了光波导层的折射率分布，并与液相质子交换热退火光波导的结果进行了比较。实验结果表明：非寻常折射率分布与热退火液相质子交换方法制备的LiTaO3光波导基本相近，但表面非寻常折射率增量（△nc）更大，其折射率分布更接近于高斯型。     

干涉显微镜测量表面粗糙度条纹的自动处理

本文介绍了用干涉显微镜对表面粗糙度检测时干涉条纹的计算机处理过程，其中采用灰度阈值分割法进行干涉图像二值化处理，采用边界描迹法萃取干涉条纹边界线，可对高度偏差≤λ／２的表面粗糙度进行测量。     

干涉条纹的处理方法研究

论述了干涉图的图像处理方法,提出了干涉图反高斯变换的光强平均分布处理,保证了干涉图信号的完整性,同时将基于视觉零交叉理论的边缘检测方法应用于干涉条纹的边缘检测中,精确地检测了干涉条纹的边缘,减小了上干涉条纹提取相位差的误差,并与常用的二值化方法进行比较,最后给出了一个有效的干涉条纹细化方法,并与其它处理方法进行了比较 。     

基于自相关函数的非平面表面粗糙度的图像纹理研究

采用自相关函数对不同加工工艺形成的非平面工件表面粗糙度进行了研究。讨论了自相关函数及其扩展度参数与图像纹理特性的关系,构建了实验装置,利用图像处理软件对实验所得的激光散斑图像进行了处理,得到了自相关函数及其扩展测度参数随表面粗糙度的变化曲线。为研究非平面工件的粗糙度,提供了一种新的方法。     

Surface roughness analysis and improvement of PMMA-based microfluidic chip chambers by CO2 laser cutting

For the microfluidic chip, the surface roughness of the chamber sidewall is an important parameter in estimating its quality. In this work, the chambers of the polymethyl methacrylate (PMMA)-based microfluidic chip were fabricated by CO₂ laser cutting, and then the surface roughness of the sections cut using different laser parameters and ambient temperature was studied by a non-contact 3D surface profiler. Our observation shows that the surface roughness results primarily from the residues on the laser-cut edge, which are produced by the bubbles bursting. To reduce the surface roughness of the cut section, a new approach is proposed, that is preheating the PMMA sheet to a suitable ambient temperature during laser processing. The results indicate that at a preheat temperature of 70-90 °C, the surface roughness resulting from the cut would be reduced. In our experiment, the best result was that the arithmetical mean roughness is R_a = 100.86 nm when the PMMA sheet was heated to 85 °C.     

基于灰度共生矩阵的非平面表面粗糙度的图像纹理研究

采用灰度共生矩阵对不同加工工艺形成的非平面工件表面粗糙度进行了研究。讨论了灰度共生矩阵中二阶矩、对比度、相关值,熵等与图像纹理特性的关系,构建了实验装置,并利用Matlab软件对采集的激光散斑图像进行了处理,得到了共生矩阵的4个特征参数随表面粗糙度的变化曲线。为研究非平面工件的粗糙度,提供了一种新的技术途径。     

3mm厚大口径超薄元件双面抛光工艺北大核心CSCD

基于环摆双面抛光技术,研究了3mm厚大口径超薄元件的双面抛光加工工艺。通过对双面抛光原理的分析,对转速比、抛光垫面形、抛光液等工艺参数上作了优化,并通过加工模拟进行验证。通过工件环分离器减薄技术解决了3mm厚超薄元件的装夹问题。在SYP152双面主动抛光机上进行了加工工艺实验,通过调节转速比实现3mm厚大口径超薄元件面形的高效收敛,验证了加工的可行性,并且达到了面形精度优于1.5λ(λ=632.8nm)、表面粗糙度优于1nm的技术水平。     

舰船目标红外图像特性研究

针对成像型反舰导弹所获红外图像的特点,分析了舰船目标和海天背景的红外辐射特性,得知舰船目标红外图像有一重要特征-海天线,它可以确定目标的所在区域。为了舰船目标的跟踪定位,对舰船目标红外图像中的海天线特征进行研究,提出一种基于预处理和直线拟合法提取海天线特征的算法,首先对图像进行边缘检测得到梯度图像,进而二值化并细化,最后利用Hough变换提取海天线。结果表明,在低对比度和有云团干扰的情况下,该算法与改进的直线拟合法相比,能够有效地、准确地提取舰船目标红外图像中海天线特征。     

快速多项式拟合亚像素边缘检测算法的研究

传统的亚像素边缘检测都是先粗定位,再进行亚像素细分,因而运行时间较长.采用了一种基于多项式拟合的快速亚像素边缘检测算法.该算法根据图像的灰度分布,运用三次多项式拟合图像的边缘实现亚像素定位,从而达到较高的定位精度.采用在边缘附近取点,进行亚像素边缘检测,减少了运行时间.仿真实验给出的实验结果证明了该算法的有效性.