基于调制度的显微光滑表面面形测量方法

发布时间：2025-07-07 05:14

　　 设计了一种适用于光滑表面的调制度显微测量系统,系统包括两个远心镜头、一个半透半反镜、一个显微物镜、一个CCD相机和一个DMD数字投影仪。由远心镜头和显微物镜结合将数字投影仪产生的条纹图像成像到显微物镜物面,得到虚拟的标准条纹图,待测表面对该虚拟条纹图的反射像将沿显微物镜光路返回进入CCD像平面,待测物体在高精度一维平移台的控制下沿光轴移动,根据相移算法可以从获取的条纹图中计算出每个位置的图像调制度,通过查找调制度最大值对应的位置,即可完成待测物点的三维形貌测量。实验结果表明该显微调制度测量方法能获得高精度面形,特别适用于微小形貌剧烈变化物体面形测量。

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【部分图文】：

图4(b）待测物体

图4(a）实验装置图3.2实验结果

图1 实验原理图

对镜面物体进行测量时，测量结果的噪声主要是来自于光子噪声，若测量对象改为漫反射物体时，测量结果则受散斑噪声的影响较大。如图1所示，当待测物体为漫反射物体时，DMD上的条纹图经过透镜L1所成的中间条纹像与CCD相机经过透镜L2后的共轭像面重合，也就是该重合面为投影和成像系统的调焦位....

图2 楔形分束镜

若采用常规平行分束镜，分束镜后表面的反射像正好与分束面的像部分重合，从而影响成像质量，因此本文采用楔形分束镜如图2所示。2.2调制度计算

图3 调制度曲线图

调制度曲线图如3所示，是否能准确的提取到调制度的最大值对实验结果至关重要。提取调制度最大值位置主要有[13]：极大值法、重心法、曲线拟合法。极大值法是将调制度值的最大值位置作为调制度最大的真实的置；重心法就是寻找调制度曲线的质心，从而获取到调制度曲线最大的位置；曲线拟合法是将调制....

本文编号：4056556