中国计量大学计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018
设计了一种微小型光学元件尺寸的视觉测量系统。提出一种穹顶光和同轴光结合的暗场散射照明方案来突出元件的表面特征;利用子区域和全图的亮度差值进行光照补偿,以消除边缘重影;针对边缘局部亮度过高且不均的问题,使用基于区域分割的Otsu算法提取边缘。使用最小二乘法拟合元件边缘计算尺寸。实验结果表明:基于区域分割的Otsu算法测量长和宽的平均误差分别为1.5 μm和4.1 μm,较Canny边缘检测算法测量的结果,减小了10 μm以上,测量不确定度为0.5 μm和1.1 μm,较改进前的算法,受光照影响小,准确度和鲁棒性更高。
机器视觉 图像处理 微小型光学元件 尺寸测量 区域分割 激光与光电子学进展
2021, 58(8): 0815006
1 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
2 北京工业大学微纳信息光子技术研究所, 北京 100124
针对微光学元件的三维面形检测，提出了利用数字全息显微(DHM)方法实现全视场、非接触式和非破坏性的快速三维定量相衬成像。首先构建了无透镜傅里叶变换数字全息装置，通过对获取的全息图进行单次快速傅里叶逆变换实现数值再现，然后采用两步相位相减法校正相位畸变，利用最小二乘法获得解包裹相位图，进而给出测试样本的面形信息。实验中，对微透镜阵列进行了形貌检测，得到其口径和浮雕深度分别为1.595 mm和2.424 μm，这与采用白光干涉仪获得的结果具有较好的一致性，表明无透镜傅里叶变换数字全息显微术应用于微光学元件面形成像是可行和有效的。
全息术 无透镜傅里叶变换全息 相衬成像 三维成像 微光学元件
