共焦点聚焦形貌测量技术与应用研究

摘要：随着科学仪器、微机电系统、光电信息技术的迅速发展，机电产品向着微小、精密方向发展。精密加工对精密零件的表面完整性有着越来越高的要求。精密零件的表面完整性对零件的机械性能和物理特性等影响显著。精密加工零件的表面完整性测量，已成为评价精密零件性能的重要技术指标之一，其测量方法已成为精密制造工业界关注的焦点。本文致力于研究光学测量中非接触的共焦点聚焦形貌测量方法，从聚焦图像恢复三维形貌，其特点是利用普通的显微镜，拍摄不同聚焦深度的一系列图像来计算三维物体的形貌，具有硬件简单、非接触和可测亚微观物体的好处。91148

毕业论文关键词：光学测量；共焦点；三维形貌

Abstract:With the rapid development of scientific instruments, micro-electromechanical systems, optoelectronic information technology, mechanical and electrical products to the small, precise direction。 Precision machining has a much higher requirement for the surface integrity of precision parts。 The surface integrity of precision parts has a significant effect on the mechanical and physical properties of parts。 Precision machining parts of the surface integrity of the measurement has become an important technical indicators to evaluate the performance of precision parts, one of the measurement method has become the focus of precision manufacturing industry。 In this paper, we focus on the non-contact confocal focus morphology measurement method in optical measurement, and recover the three-dimensional topography from the focused image。 It is characterized by taking a series of images with different depth of focus to calculate the shape of the three- Has the advantages of simple hardware, non-contact and measurable sub-microscopic objects。源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

Key words:Optical measurement；Confocal technology；3D morphology

1前言 6

1。1课题研究目的和意义 6

1。2研究进展 7

2聚焦形貌测量技术 8

2。1离焦图像与弥散圆 8

2。2聚焦形貌恢复技术原理： 10

2。3常用的聚焦评价函数 11

2。3。1基于梯度的聚焦评价函数 11

2。3。2基于拉普拉斯的聚焦评价函数 12

2。3。3基于统计的聚焦评价函数 12

2。3。4其他聚焦评价算法 13

2。4共焦点聚焦测量步骤 13

3实验系统及仿真 14

3。1实验系统 14

3。2仿真实验 14

结论 16

参考文献 17

致谢 18

1前言

物体表面三维形貌测量有着非常重要的应用与研究价值，在自动加工、产品质检、实物仿形、计算机辅助设计、生物医学、机器视觉等领域都有着十分广泛的应用前景，因而成为当今国内外的热门研究课题之一。随着科学技术的发展，尤其是图像处理技术的发展，三维形貌测量技术在越来越多的领域发挥重要作用。鉴于非接触光学测量方法有着无损、速度快的特点，因此被广泛应用。本论文主要分析光学测量方法中主动式和被动式的各自特点。显微测量方面，被动式测量技术中的共焦点聚焦形貌测量技术由于硬件简单、易于实现的特点而成为研究热点。共焦点聚焦形貌测量技术与应用研究:http://www.youerw.com/wuli/lunwen_198576.html