發(fā)布時間：2021-07-05 19:40

　　動態(tài)表面形貌和結(jié)構(gòu)測量,對于產(chǎn)品和樣件表面質(zhì)量評價、功能特性分析和功能質(zhì)量保證,具有重要意義。本文圍繞動態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量需求,結(jié)合光學(xué)干涉測量技術(shù)非接觸、高精度的特點,研究棱鏡分光同步相移動態(tài)表面顯微干涉技術(shù),主要研究棱鏡分光同步相移產(chǎn)生的若干誤差影響問題,提出解決算法并構(gòu)建測量軟件系統(tǒng)。針對空間同步相移干涉圖的配準問題,提出了一種基于SURF算法和RANSAC算法相結(jié)合的位置配準方法。該方法通過對具有一定特征的干涉背景圖配準,獲得圖像之間的變換關(guān)系,作用于相移干涉圖,實現(xiàn)同步相移干涉圖位置配準。不僅實現(xiàn)了棱鏡分光光路干涉引起的同步相移干涉圖平移變換配準,還校準了干涉圖因光路引起的微小旋轉(zhuǎn)誤差,有效抑制了分光路干涉導(dǎo)致相移干涉圖位置失準對測量精度的影響。針對相移干涉光強不均問題,提出了一種基于干涉方程的相移干涉光強校正算法。該算法通過測定參考光光斑間和測量光光斑間的光強比例系數(shù),實現(xiàn)干涉光強的校正。仿真分析和實驗測試的結(jié)果表明,該算法可以有效的消除相位恢復(fù)的波紋誤差。針對同步相移干涉動態(tài)表面測量的加速問題,提出了基于CUDA的同步相移干涉圖像變換算法和形貌重構(gòu)算法的并行加速實現(xiàn)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原子力探針

動態(tài)特性和機械參數(shù)的準確掌握，以及諸如 AFM 探針等基礎(chǔ)元器件動態(tài)參數(shù)和力參數(shù)的準確獲取等等，都提出了動態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量問題。圖1-1 原子力探針 圖1-2 微驅(qū)動器 圖1-3 集成電路針對動態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量問題，目前研究成果還存在局限，主要表現(xiàn)在利用光學(xué)方法實現(xiàn)全場、非連續(xù)、任意動態(tài)狀態(tài)表面高精度測量，尚存在困難。因此，以偏振光干涉測量原理為基礎(chǔ)，研究同步相移顯微干涉信息的瞬時抓取與快速解析基本原理和技術(shù)，實現(xiàn)大范圍表面和結(jié)構(gòu)非周期動態(tài)精密測量，構(gòu)建測量系統(tǒng)，對于精密加工表面形貌與結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證，MEMS、IC、薄膜、微器件動態(tài)特性、可靠性與制造工藝分析等都具有深遠的意義。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 動態(tài)表面形貌測量研究現(xiàn)狀針對工況和普通實驗環(huán)境下加工表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量，IC、MEMS 功能器件和薄膜等科研樣件的動態(tài)行為檢測，AFM 探針等基礎(chǔ)元件動態(tài)特性和機械參數(shù)的精確測試等等相關(guān)表面形貌和結(jié)構(gòu)動態(tài)精密測量問題

動態(tài)特性和機械參數(shù)的準確掌握，以及諸如 AFM 探針等基礎(chǔ)元器件動態(tài)參數(shù)和力參數(shù)的準確獲取等等，都提出了動態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量問題。圖1-1 原子力探針 圖1-2 微驅(qū)動器 圖1-3 集成電路針對動態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量問題，目前研究成果還存在局限，主要表現(xiàn)在利用光學(xué)方法實現(xiàn)全場、非連續(xù)、任意動態(tài)狀態(tài)表面高精度測量，尚存在困難。因此，以偏振光干涉測量原理為基礎(chǔ)，研究同步相移顯微干涉信息的瞬時抓取與快速解析基本原理和技術(shù)，實現(xiàn)大范圍表面和結(jié)構(gòu)非周期動態(tài)精密測量，構(gòu)建測量系統(tǒng)，對于精密加工表面形貌與結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證，MEMS、IC、薄膜、微器件動態(tài)特性、可靠性與制造工藝分析等都具有深遠的意義。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 動態(tài)表面形貌測量研究現(xiàn)狀針對工況和普通實驗環(huán)境下加工表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量，IC、MEMS 功能器件和薄膜等科研樣件的動態(tài)行為檢測，AFM 探針等基礎(chǔ)元件動態(tài)特性和機械參數(shù)的精確測試等等相關(guān)表面形貌和結(jié)構(gòu)動態(tài)精密測量問題

【參考文獻】：
期刊論文
[1]動態(tài)干涉儀干涉圖位置配準及移相誤差校正[J]. 鄭東暉,陳磊,李金鵬,朱文華,李建欣,韓志剛.  光學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[2]基于SURF特征提取和FLANN搜索的圖像匹配算法[J]. 馮亦東,孫躍.  圖學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[3]基于統(tǒng)計分析方法的同步移相干涉圖位置配準[J]. 田楓,白福忠,吳亞琴,徐永祥,梅秀莊.  光學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[4]基于SIFT和RANSAC的特征圖像匹配方法[J]. 常青,張斌,邵金玲.  華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[5]基于CUDA的三維重建過程實時可視化方法（英文）[J]. 畢文元,陳志強,張麗,邢宇翔.  CT理論與應(yīng)用研究. 2010(02)
[6]同步相移干涉表面精密測量[J]. 劉曉軍,王益民.  中國機械工程. 2009(18)
[7]磨削表面形貌及其加工工藝參數(shù)的關(guān)系[J]. 朱雙霞,李玉平,周小平,黃國兵.  工具技術(shù). 2008(04)
[8]同步移相干涉的測量性能[J]. 左芬,陳磊,徐晨.  中國激光. 2007(12)
[9]基于二維光柵分光的同步移相干涉測量技術(shù)[J]. 左芬,陳磊,徐春生.  光學(xué)學(xué)報. 2007(04)
[10]同步移相抗振光干涉測量技術(shù)研究進展[J]. 左芬,陳磊.  激光與光電子學(xué)進展. 2006(11)

博士論文
[1]動態(tài)干涉測試技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 徐晨.南京理工大學(xué) 2009
[2]同步移相干涉測量的抗振技術(shù)研究[D]. 左芬.南京理工大學(xué) 2008
[3]用于微表面形貌檢測的納米級白光相移干涉研究及儀器化[D]. 張紅霞.天津大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于同步相移干涉的活體細胞高度測量方法研究及系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 李帥帥.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于CUDA和OpenCV監(jiān)控視頻標(biāo)記的算法優(yōu)化及實現(xiàn)[D]. 楊永鑫.大連理工大學(xué) 2014
[3]基于CUDA的無人機影像快速并行處理算法研究[D]. 李德龍.北京建筑大學(xué) 2013
[4]基于CUDA的光學(xué)三維重構(gòu)并行算法的研究[D]. 趙小敏.黑龍江科技學(xué)院 2012
[5]基于CUDA的并行圖像處理性能優(yōu)化[D]. 郭忠明.大連理工大學(xué) 2012
[6]CUDA在高性能計算中的應(yīng)用[D]. 田力.浙江大學(xué) 2008
[7]基于ProActive的并行計算技術(shù)研究[D]. 董明剛.廣西大學(xué) 2006



本文編號：3266700