1 东北师范大学 物理学院 国家级实验教学示范中心, 长春 130024
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130024
数字微镜阵列扫描曝光图形在某些方向的边缘存在约一个像素的锯齿, 对此设计自由曲面光学透镜, 将其安装在距离数字微镜阵列窗口玻璃1 mm附近, 使微镜阵列成像线性错位, 在保持原有线宽和光刻效率的情况下, 平滑曝光图形边缘.理论分析了微镜阵列成像线性错位形式及其表达式.根据物像映射原理, 用Matlab软件计算出自由曲面光学透镜面形初始数据, 通过Zemax软件优化得到理想透镜模型, 模拟了安装该透镜模型前后曝光图形效果.结果表明：在±2 μm容差范围内, 安装该透镜且曝光总能量为原来的0.9倍时, 曝光图形的横线边缘锯齿由0.14个像素缩小至0~0.01个像素, 斜线边缘锯齿由0.338个像素缩小至0.110~0.125个像素, 且线长变化范围为－0.153~0.05个像素, 线宽变化范围为－0.058~0.153个像素, 变形范围不影响10~30 μm pcb板的制作精度.该方法可同时提高能量利用率, 降低光源成本.
数字微镜阵列 扫描光刻 自由曲面光学透镜 成像线性错位 图形边缘 投影成像系统 Digital micro-mirror device Scanning lithography Free surface optical lens Linear dislocation Lithography graphic edge Projection imaging system
Author Affiliations
Abstract
1 Key Lab of Optoelectronic Technology & Systems of Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400044, China
2 5011 District Measurement Station of Weapon Industry, Chongqing 400050, China
Reflective fiber optic sensors have advantages for surface roughness measurements of some special workpieces, but their measuring precision and efficiency need to be improved further. A least-squares support vector machine (LS-SVM)-based surface roughness prediction model is proposed to estimate the surface roughness, Ra, and the coupled simulated annealing (CSA) and standard simplex (SS) methods are combined for the parameter optimization of the mode. Experiments are conducted to test the performance of the proposed model, and the results show that the range of average relative errors is 4.232%–2.5709%. In comparison with the existing models, the LS-SVM-based model has the best performance in prediction precision, stability, and timesaving.
120.6660 Surface measurements, roughness 060.2370 Fiber optics sensors Chinese Optics Letters
2017, 15(9): 091201
重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400030
为了准确快速评定平面度误差，提出将改进人工蜂群(MABC)算法用于平面度误差最小区域的评定。介绍了评定平面度误差的最小包容区域法及判别准则，并给出符合最小区域条件的平面度误差评定数学模型。叙述了MABC算法，该算法在基本人工蜂群算法(ABC)模型的基础上引入两个牵引蜂和禁忌搜索策略。阐述了算法的实现步骤，通过分析选用两个经典测试函数验证了MABC算法的有效性。最后，应用MABC算法对平面度误差进行评定，其计算结果符合最小条件。对一组测量数据的评定显示，MABC算法经过0.436 s可找到最优平面，比ABC算法节省0.411 s，其计算结果比最小二乘法和遗传算法的评定结果分别小18.03 μm和6.13 μm。对由三坐标机测得的5组实例同样显示，MABC算法的计算精度比遗传算法和粒子群算法更有优势，最大相差0.9 μm。实验结果表明， MABC算法在优化效率、求解质量和稳定性上优于ABC算法，计算精度优于最小二乘法、遗传算法和粒子群算法，适用于形位误差测量仪器及三坐标测量机。
平面度误差 人工蜂群算法 最小区域评定 误差评定 flatness error Artificial Bee Colony(ABC) algorithm minimum zone evaluation error evaluation
重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400030
在变焦成像系统中，及时准确地获取跟踪曲线是变焦跟踪的关键，因此,本文提出了一种计算变焦跟踪曲线的策略。首先，采用基于RAW格式图像的梯度算子计算实时图像清晰度; 然后，拟合记录的变焦电机和对焦电机的位置关系，得到远物距端和近物距端的两条跟踪曲线，构成变焦跟踪曲线的上下边界; 最后，结合几何法和自适应法，应用获取的变焦跟踪曲线上下边界，计算得到系统所处物距下的跟踪曲线。在自主开发的变焦成像系统中采用梯度算子获取了变焦曲线的上下边界，并通过上述策略实现了变焦跟踪，得到了变焦过程中的图像。实验结果表明，使用所述算法的变焦成像系统其图像清晰度比只用自动对焦算法提高了30%以上; 将变焦跟踪曲线应用在对焦中，能够提高变焦过程的图像对焦质量。
变焦系统 跟踪曲线 变焦跟踪 zoom system trace curve zoom tracking 光学 精密工程
2011, 19(10): 2326
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室， 重庆 400030
针对传统圆检测算法检测速度慢、不适于多圆检测的问题，提出一种基于全局搜索的圆检测方法。将证据积累和加权平均的思想结合，对证据积累过程中产生的伪圆心进行归类、分析，并对三类伪圆心进行逐类剔除，最后计算其它圆参数。实验结果表明，该算法效率高，对局部信息缺损不敏感，检测时间不会随着圆个数的增加而线性增加，检测效果明显优于传统的随机圆检测（RCD）算法。
机器视觉 圆检测 证据积累 全局搜索
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400030, China
A multi-parameter fusion algorithm (MPFA) for auto-focus (AF) is discussed. The image sharpness evaluation algorithm (ISEA) and zoom tracking method (ZTM) are combined for AF. The zoom motor position (z) and background complexity (c) are regarded as the main parameters of this algorithm. A priority table depending on z and c is proposed. Modified ISEA or ZTM is adopted according to the priority table value. The hardware implementation of the MPFA on Texas Instruments' Davinci digital signal processor is also provided. Results show that the proposed scheme provides faster focusing compared with the conventional approaches.
图像清晰度评价 变焦跟踪算法 优先级表 000.3110 Instruments, apparatus, and components common to the sciences 040.1490 Cameras 110.2960 Image analysis 110.5200 Photography Chinese Optics Letters
2010, 8(6): 580
重庆大学国家教育部光电技术及系统重点实验室,重庆,400044
JPEG2000中的可逆小波变换利用整数到整数的小波变换技术.这种变换通过一维双通道完全重构通用极大值滤波带实现,对图像块进行5/3滤波,获得的低通信号进行再滤波,得到的系数通过组合就成为JPEG2000文件数据.通过TMS320VC5402芯片实现这种滤波并优化汇编程序设计.该技术可实现对图像的有损和无损压缩,在其他图像处理领域也可以直接利用.
图像压缩 小波变换 、数字信号处理器
重庆大学国家教育部光电技术及系统重点实验室,重庆,400044
介绍了一种基于位平面上二进制算术编码的小波图像压缩技术.把算术编码方法应用于位平面层次,根据数据的重要性对静止图像经过小波变换以后的量化系数在相应的位平面的数据位进行高效的自适应压缩编码,有效地解决了难以进行概率统计的信源的编码问题.压缩效率高于其他编码方法.
算术编码 小波变换 图像压缩 位平面
