近年來,共焦顯微測量技術由于其高精度,高分辨率,并且具有對透明,半透明以及高光物體良好的測量能力,在半導體器件加工、微型器件表面檢測、生物醫(yī)學檢測等領域得到了廣泛的應用。高效的陣列式的并行共焦技術也成為科學家們研究的重點,并取得了一定的成果�，F(xiàn)階段,現(xiàn)有的共焦掃描方式,都是通過機械裝置的輔助位移來對物體實現(xiàn)全方位的掃描,機械式的掃描不僅會給測量帶來振動誤差,并且掃描的時間往往也受限于機械的移動速度。本課題將數(shù)字微鏡器件與共焦掃描技術相結合,利用數(shù)字微鏡器件作為照明針孔陣列和探測針孔陣列,以實現(xiàn)陣列式的高效率并且靈活的并行掃描。本文“基于DMD共焦三維測量關鍵技術研究”主要圍繞共焦顯微測量技術,對將數(shù)字微鏡器件與共聚焦技術的結合展開了一系列的研究,本文的主要完成工作如下:1)介紹了共焦技術的基本原理以及國內外的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了現(xiàn)階段各種共焦方法及其優(yōu)劣性。2)提出了基于數(shù)字微鏡器件的共焦測量結構,利用數(shù)字微鏡器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共焦的照明針孔和探測針孔,減小了針孔匹配問題帶來的誤差;另一方面,由于數(shù)字微鏡器件具有像素級可控特性及其高速的翻轉頻率,單一平面內掃描僅僅需要通過電腦控制數(shù)字微鏡器件圖...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景、目的和意義
    1.2 國內外的研究現(xiàn)狀以及分析
        1.2.1 國外共焦技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內共焦技術研究現(xiàn)狀
    1.3 課題目標以及本文研究內容
第2章 共焦技術原理及DMD用于共焦檢測的可行性分析
    2.1 引言
    2.2 共焦技術原理
    2.3 并行共焦技術理論分析
    2.4 并行共焦技術的特性
        2.4.1 共焦系統(tǒng)橫向分辨率和掃描范圍
        2.4.2 共焦系統(tǒng)縱向分辨率和掃描范圍
    2.5 數(shù)字微鏡器件(DMD)
        2.5.1 數(shù)字微鏡器件介紹
        2.5.2 DMD用于共焦測量系統(tǒng)可行性分析
        2.5.3 DMD用于共焦測量優(yōu)點分析
    2.6 小結
第3章 基于DMD的并行共焦檢測系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 基于DMD的并行共焦檢測系統(tǒng)設計
    3.3 系統(tǒng)特性分析
        3.3.1 系統(tǒng)分辨率分析
        3.3.2 DMD空間光調制模型
    3.4 系統(tǒng)誤差分析
    3.5 成像端鏡頭的設計與驗證
    3.6 投影鏡頭的設計與比較
        3.6.1 望遠光路投影系統(tǒng)
        3.6.2 工業(yè)鏡頭投影系統(tǒng)
    3.7 基于DMD的共焦測量系統(tǒng)的搭建
    3.8 系統(tǒng)圖像采集
    3.9 小結
第4章 DMD掃描陣列
    4.1 引言
    4.2 點陣列式掃描
        4.2.1 兩種點陣列掃描方法
        4.2.2 陣列點的大小和間距和系統(tǒng)縱向響應曲線的關系
    4.3 多線陣列式掃描
        4.3.1 多線陣列式掃描原理
        4.3.2 多線陣列式掃描縱向響應比較
    4.4 小結
第5章 基于DMD的并行共焦系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和重建擬合算法
    5.1 引言
    5.2 三維坐標的獲取
        5.2.1 x-y坐標的獲取
        5.2.2 x-y坐標中心點矯正
    5.3 z坐標的獲取
        5.3.1 最大值搜索法
        5.3.2 擬合算法
        5.3.3 系統(tǒng)z坐標標定
    5.4 小結
第6章 實驗結果及分析
    6.1 引言
    6.2 標準塊的測量
        6.2.1 階梯測量
        6.2.2 狹縫測量
    6.3 透明物體的測量
        6.3.1 玻璃的響應曲線
        6.3.2 微鏡陣列的測量
    6.4 小結
第7章 總結與展望
    7.1 論文工作總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3933819