针对现有的样本块修复算法置信度值会迅速衰减至0, 填充次序不稳定以及易产生误匹配等不足, 提出结合梯度特征与色彩一致性的图像修复算法。为获得更为稳定的填充次序, 一方面引入表征图像结构和纹理变化特征的平均梯度来计算优先权, 以保证优先填充结构部分, 并适度延伸纹理信息; 另一方面提出基于S型函数的置信度更新准则以抑制置信度项的快速衰减; 同时比较匹配块与待修复块的色彩一致性, 将其与颜色信息相结合寻找最佳匹配块, 以减轻误匹配现象。实验结果表明: 本文算法较对比算法在峰值信噪比上至少提高0.82 dB, 证明了本文算法的有效性。结果也显示: 提出的算法获得了更加稳定的修复次序, 能有效减少误匹配率, 使得修复后图像更加满足人眼的视觉需求。

为更好地保持修复后图像的结构连贯性及与邻域信息的连续一致性，提出了联合4方向特征的全局优化图像补全算法。该方法利用Curvelet变换提取图像的水平，垂直，正对角及反对角4个方向的特征。在构造数据项和平滑项能量时，利用4方向特征与颜色信息共同衡量样本块间的相似性，以此构造符合人眼视觉要求的全局能量约束方程; 同时自适应确定计算数据项和平滑项能量的样本块尺寸。最后利用图割算法求取全局能量的极小值，获得修复图像。实验显示: 与现有算法相比，提出算法可以获得更优的修复结果，其峰值信噪比(PSNR)平均值比现有算法至少高出2 dB，验证了提出算法的有效性; 结果也表明: 提出的算法可以更好地保持图像结构的连贯性及修复区域内的连续一致性，能满足人眼视觉需求。

调焦调平测量系统(FLMS),实时测量硅片曝光视场区域与投影物镜焦面的相对位姿,其测量准确度影响光刻机曝光成像质量。调焦调平测量采用大入射角将3个以上的探测光斑投影到硅片曝光视场区域实现对硅片高度和倾斜的测量。如果光斑位置存在误差,就会引起硅片测量准确度误差,进而造成硅片曝光视场区域离焦,影响曝光成像质量。根据调焦调平单点几何测量模型,建立了光斑位置误差模型。研究结果表明,调焦调平单光斑的测量高度误差与光斑水平位置误差成正比,经调整调焦调平的零平面与焦面近似平行,并精确校准光斑水平位置误差到0.05 mm,其造成的测量误差最大为10 nm。