本文關(guān)鍵詞：X光顯微CT在激光微加工方面的應(yīng)用及其圖像處理

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【摘要】：利用激光誘導(dǎo)微結(jié)構(gòu)已不僅能夠?qū)崿F(xiàn)材料的簡(jiǎn)單內(nèi)部雕刻,現(xiàn)已可以在透明玻璃材料中雕刻出各種各樣的彩色三維圖案,同時(shí)也可以雕刻出一些用肉眼不可見(jiàn)但在紫外光照射下能夠呈現(xiàn)出不同顏色的圖案,透明材料內(nèi)部微通道乃至微腔的制作已逐漸成為現(xiàn)實(shí)。然而,對(duì)于這些內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的三維檢測(cè)來(lái)說(shuō),卻沒(méi)有一套系統(tǒng)的方案以及對(duì)應(yīng)的測(cè)量設(shè)備。隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是高分辨率顯微CT的產(chǎn)生,其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來(lái)越廣泛,現(xiàn)已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道了使用CT技術(shù)來(lái)檢測(cè)各種微小物體三維形貌的事例,顯微CT已能夠?yàn)楦餍懈鳂I(yè)的研究人員乃至臨床應(yīng)用提供高清晰、高對(duì)比度的三維內(nèi)部微結(jié)構(gòu)圖像,為其進(jìn)一步分析提供了保障。本課題所屬的項(xiàng)目需要研發(fā)出激光內(nèi)雕微加工與X射線成像檢測(cè)一體化設(shè)備,該設(shè)備的成功研發(fā)一方面能夠用來(lái)檢測(cè)材料內(nèi)部的三維微結(jié)構(gòu),同時(shí)也為激光內(nèi)雕微加工的機(jī)理、工藝研究,以及對(duì)超快激光內(nèi)加工的動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究均有重要意義。根據(jù)系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)程并結(jié)合研發(fā)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題,依次從激光內(nèi)雕微通道的顯微CT二維DR圖像增強(qiáng)處理、X光顯微CT在激光微加工方面的應(yīng)用以及相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)三部分分別進(jìn)行論述。首先,通過(guò)MATLAB軟件的實(shí)驗(yàn)仿真確定了激光內(nèi)雕PMMA微通道的顯微CT二維DR圖像的最佳增強(qiáng)處理方案,并相應(yīng)開(kāi)發(fā)了應(yīng)用軟件。其次,為了檢測(cè)顯微CT設(shè)備的分辨率,利用準(zhǔn)分子激光刻蝕PMMA材料制作了橫向分辨率為5um、縱向分辨率為8um的待檢測(cè)樣品。第三,探討了X光顯微CT在聚酰亞胺微孔噴板方面的應(yīng)用,研究了準(zhǔn)分子激光刻蝕聚酰亞胺薄膜的打孔工藝,并通過(guò)X光顯微CT的測(cè)量結(jié)果獲得了控制激光打孔孔型的關(guān)鍵因素。最后,完成了項(xiàng)目中飛秒激光導(dǎo)光殼體及集氣裝置的設(shè)計(jì)、加工和裝配,成功實(shí)現(xiàn)了在顯微CT箱體內(nèi)進(jìn)行飛秒激光的三維內(nèi)雕加工。
【關(guān)鍵詞】：激光微加工 顯微CT 圖像增強(qiáng)處理 結(jié)構(gòu)測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 生物醫(yī)學(xué)11-13
• 1.2.2 地質(zhì)學(xué)13-14
• 1.2.3 材料學(xué)14-15
• 1.2.4 各種器件的質(zhì)檢和探傷15-18
• 1.3 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容18-21
• 第2章 激光內(nèi)雕微通道的二維DR圖像增強(qiáng)處理21-47
• 2.1 引言21-23
• 2.2 圖像增強(qiáng)處理的實(shí)現(xiàn)23-40
• 2.2.1 圖像基本運(yùn)算23-25
• 2.2.2 圖像噪聲處理25-26
• 2.2.3 圖像閾值分割26-28
• 2.2.4 圖像增強(qiáng)處理28-33
• 2.2.5 圖像邊緣檢測(cè)33-39
• 2.2.6 二維DR圖像增強(qiáng)處理方案的選擇39-40
• 2.3 圖形用戶界面的制作40-46
• 2.3.1 Matlab GUI設(shè)計(jì)40-43
• 2.3.2 可獨(dú)立運(yùn)行界面的轉(zhuǎn)化43
• 2.3.3 圖形用戶界面使用說(shuō)明43-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第3章 X光顯微CT在激光微加工方面的應(yīng)用47-67
• 3.1 待檢測(cè)樣品的制作與測(cè)量分析47-57
• 3.1.1 背景47
• 3.1.2 待檢測(cè)樣品的制作及測(cè)量分析47-57
• 3.1.3 小結(jié)57
• 3.2 激光加工聚酰亞胺微孔結(jié)構(gòu)及X光顯微CT測(cè)量分析57-65
• 3.2.1 背景介紹57-59
• 3.2.2 打孔工藝研究及X光顯微CT測(cè)量分析59-64
• 3.2.3 小結(jié)64-65
• 3.3 本章小結(jié)65-67
• 第4章 機(jī)械設(shè)計(jì)加工及組裝67-79
• 4.1 引言67
• 4.2 飛秒激光傳輸引導(dǎo)光路導(dǎo)光殼體的設(shè)計(jì)、加工及組裝67-73
• 4.2.1 飛秒激光傳輸引導(dǎo)光路的設(shè)計(jì)67-68
• 4.2.2 傳輸引導(dǎo)光路導(dǎo)光殼體的設(shè)計(jì)、加工及組裝68-73
• 4.3 應(yīng)用于背向式激光微加工集氣裝置的設(shè)計(jì)、加工及組裝73-77
• 4.3.1 背向式激光微加工集氣裝置的設(shè)計(jì)73-75
• 4.3.2 背向式激光微加工集氣裝置的機(jī)械加工與組裝75-77
• 4.4 本章小節(jié)77-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的研究成果85-87
• 致謝87

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本文編號(hào)：669395