本文關鍵詞： 表面形貌測量 相移干涉 波長輪換 相移掃描 光學顯微干涉法　出處：《光學精密工程》2015年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：用光學顯微干涉法進行表面形貌測量時其深度測量范圍的擴大和形貌測量精度的提高是一對矛盾。為此,本文設計出了一種基于波長輪換與相移掃描相結合的三波長表面形貌測量系統(tǒng),并提出了一種基于橢圓擬合與相位差大小尺度相結合的相位提取與識別算法。將這種算法運用于多波長干涉圖像的數據處理,有效地提高了形貌的整體測量精度,并拓展了深度測量范圍。實驗結果表明:在深度測量范圍擴大近15倍的條件下,采用粗糙度國家基準校準的方波多刻線樣板得到的表面粗糙度數據與校準數據的相對誤差僅為4.12%,表明該系統(tǒng)在一定的深度范圍內能夠實現表面形貌的高精度測量。另外,針對該系統(tǒng)設計的多波長相位識別算法對環(huán)境噪聲要求不高,可以支持系統(tǒng)的高噪聲或在線測量。
[Abstract]:It is a contradiction between the extension of depth measurement range and the improvement of the precision of surface topography measurement by optical microscopic interferometry. In this paper, a three-wavelength surface topography measurement system based on wavelength rotation and phase shift scanning is designed. A phase extraction and recognition algorithm based on ellipse fitting and phase difference scale is proposed. The algorithm is applied to the data processing of multi-wavelength interferometric images, and the overall measurement accuracy of the topography is improved effectively. The experimental results show that the range of depth measurement is nearly 15 times larger. The relative error between the surface roughness data and the calibration data is only 4.12, which indicates that the system can achieve high precision measurement of surface topography in a certain depth range. The multi-wavelength phase recognition algorithm designed for the system does not require high ambient noise and can support high noise or on-line measurement of the system.
【作者單位】： 湖北工業(yè)大學機械工程學院;湖北省現代制造質量工程重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(No.51275157,No.51175154,No.51275158)
【分類號】：TH741.3

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1498699