1 河南理工大学 机械与动力工程学院，河南 焦作 454003
2 德国联邦物理技术研究院，德国 布伦瑞克 D-38116
超精密纳米位移台常用于扫描探针显微镜、光学显微镜等高精度分析仪器中，其纳米机械性能的精密计量和校准对显微测量系统的性能起着关键作用。基于一种双通道结构差动式平面镜干涉测量与校准方法（英国国家物理实验室），文中对一种超精密位移台的关键计量特性进行了定量研究。构建了基于现场可编程门阵列（FPGA）和LabView的高精度稳频激光干涉数据采集和数据解码系统，使其可溯源超精密纳米位移台的准静态校准计量特性。进一步地，利用该干涉测量系统对超精密位移台的计量特性进行了校准和分析。测试结果显示，该激光干涉校准系统在准开放环境中的背景噪声低于10
${\rm{pm/}}\sqrt {{\rm{Hz}}} $![]()
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；该超精密位移台具有优良的纳米机械性能，其线性度低于1.2×10
−4，分辨率达40 pm，重复性和稳定性较好。上述对校准设备准静态性能和对纳米位移台计量特性的测试结果表明，所提出的方法和系统能够对纳米位移台进行计量，从而用于小于几皮米的皮米级压痕测量以及原子尺度上的大范围测量。
红外与激光工程
2021, 50(11): 20210070
1 中国计量科学研究院, 北京 100013
2 河南理工大学 机械与动力工程学院, 河南 焦作 454000
为了合理评定激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope, LSCM)的测量性能, 提出了一种用于检验LSCM计量特性的测试方法。首先, 依据LSCM成像原理, 对其技术特点, 特别是轴向分辨率和横向分辨率等进行了理论分析; 然后对其计量特性的参数指标进行了归纳, 并提出相应的性能测试方法。具体包括采用线间隔为微纳米级的网格板等作为标准器, 测试LSCM的放大倍数和光学横向分辨率; 采用纳米级高度台阶样板测试LSCM的光学轴向分辨率和轴向定位特性; 采用激光干涉仪测试样品台工作性能等。实验证明: 该方法能够满足当前普遍应用的LSCM的性能测试需求。
激光扫描共聚焦显微镜 放大倍数 测量分辨率 非线性误差 光学相干层析成像 laser scanning confocal microscope enlargement factor measurement resolution nonlinear errors optical coherence tomography 红外与激光工程
2018, 47(8): 0817005
1 河南理工大学 机械与动力工程学院, 河南 焦作 454003
2 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
人体皮肤彩色视频测量是实现远程无创生理参数监测技术的基础和关键, 而视频图像的一致性常常决定着生理参数的测量精度。从视频人体皮肤测量误差出发, 提出了一种基于尺度不变特征变换和小波变换的视频稳定方法并应用此方法进行皮肤视频图像一致性研究。分析了影响视频一致性的误差因素, 建立了视频图像误差数学模型。在此基础上, 利用尺度不变特征变换算法提取皮肤视频图像的匹配特征点对; 并采用仿射变换进行视频全局运动参数估计, 完成了视频运动补偿。采用统计方法评估了视频稳定前后的一致性效果。结果表明, 所提出的方法能有效地改进皮肤视频图像的稳定性和一致性, 为进一步利用彩色视频准确提取人体生理参数以及研究穴位光学特性奠定基础。
皮肤彩色视频 非接触测量 一致性 尺度不变特征 误差分析 skin color video noncontact measurement consistency SIFT error analysis 红外与激光工程
2016, 45(s1): S126005
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Measuring Technology and Instruments, Tianjin University, Tianjin 300072
2 Precision Engineering Institute, He'nan Polytechnic University, Jiaozuo 454003
A technique to calibrate faro retro probe using laser tracker system (LTS) is presented. The deep-access retro probe enables LTS to perform three-dimensional (3D) measurements of surface hidden features. It has been shown that misalignment errors are the key contributor to measuring errors of retro probe. A device for measuring misalignment errors of retro probe is invented. Theoretical analysis and experiment show that using this technique to calibrate retro probe, the misalignment errors of retro probe can be eliminated effectively and quickly.
激光跟踪系统 隐藏特征测量探头 不对称误差 校准 120.0120 Instrumentation, measurement, and metrology 140.0140 Lasers and laser optics 230.0230 Optical devices Chinese Optics Letters
2007, 5(5): 281
