基于激光平面干涉儀的平晶面形測(cè)量系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于激光平面干涉儀的平晶面形測(cè)量系統(tǒng),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在光學(xué)冷加工領(lǐng)域,平晶是常用到的計(jì)量器具,而平面度是其參數(shù)指標(biāo)中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)其本身的平面度指標(biāo)需具備良好的精度。在我國(guó)現(xiàn)行的計(jì)量領(lǐng)域還主要依靠人工目視測(cè)量,采用光圈公差(N)和局部光圈公差(△1,N,△2N)來表征。這種測(cè)量方式的判讀效率以及結(jié)果精度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的速度需求。 本項(xiàng)目是基于PG15-J4型激光干涉儀改造后的平臺(tái)完成的。結(jié)合了CCD圖像傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)圖像處理,不僅提高了測(cè)量的自動(dòng)化程度而且也提高了指標(biāo)精度。論文中首先介紹了平晶的相關(guān)理論知識(shí)以及光學(xué)干涉理論,并介紹了幾種主要的檢定方法,最后確定等厚干涉法為最佳,接著完成了對(duì)PG-15J4型激光干涉儀自動(dòng)判讀改進(jìn),包括光源,CCD等關(guān)鍵零件的裝配。然后將數(shù)字相機(jī)采集的圖像進(jìn)行處理,包括獲取背景,線性對(duì)比度展寬,條紋與背景的相減處理,圖像濾波,二值化等等,最終獲得單像素條紋。根據(jù)JJG28-2000規(guī)定的判讀法計(jì)算出平面度指標(biāo)。最終的結(jié)果通過對(duì)比表明符合計(jì)量檢定規(guī)程JJG28-2000的要求。從而達(dá)到了預(yù)先的既定目標(biāo)即提高檢定效率的同時(shí)也保證了測(cè)量精度。
【關(guān)鍵詞】:平面度 光圈公差 激光干涉儀 圖像處理
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TG806;TH744.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-12
- 1.1 研究背景意義8-9
- 1.2 平面度檢定技術(shù)現(xiàn)狀9-10
- 1.3 本論文主要的研究工作10-12
- 2 平面度測(cè)量系統(tǒng)12-26
- 2.1 干涉原理及干涉儀12-17
- 2.1.1 干涉原理12-13
- 2.1.2 干涉儀的分類13-14
- 2.1.3 等傾和等厚干涉基本原理14-15
- 2.1.4 等厚干涉儀的分類15-17
- 2.2 平晶分類與檢測(cè)17-20
- 2.2.1 平晶的定義17-18
- 2.2.2 性能要求18-20
- 2.3 常見的檢定方法20-24
- 2.3.1 等厚法20-22
- 2.3.2 等傾法22-23
- 2.3.3 多面互檢23-24
- 2.3.4 三種檢定方法的對(duì)比24
- 2.4 本章小結(jié)24-26
- 3 PJ15-J4型干涉儀的改進(jìn)26-34
- 3.1 PG15-J4型等厚干涉儀的結(jié)構(gòu)26-28
- 3.1.1 干涉儀系統(tǒng)參數(shù)26-27
- 3.1.2 相干光波的計(jì)算27-28
- 3.2 CCD相機(jī)28-31
- 3.2.1 CCD相機(jī)分類28-29
- 3.2.2 CCD圖像測(cè)量技術(shù)29-30
- 3.2.3 DC130數(shù)字?jǐn)z像機(jī)30-31
- 3.3 接收系統(tǒng)的改造31-33
- 3.3.1 激光擴(kuò)束系統(tǒng)32
- 3.3.2 CCD鏡頭的計(jì)算與選擇32-33
- 3.4 本章小結(jié)33-34
- 4 干涉條紋的數(shù)字處理技術(shù)34-48
- 4.1 干涉圖像預(yù)處理34-37
- 4.1.1 對(duì)比度線性展寬34-35
- 4.1.2 圖像相減35-37
- 4.2 干涉圖像的濾波37-39
- 4.2.1 線性濾波器37-38
- 4.2.2 非線性濾波器38-39
- 4.2.3 實(shí)例對(duì)比39
- 4.3 圖像二值處理39-41
- 4.3.1 幾種常見的二值化法39-41
- 4.3.2 實(shí)例對(duì)比41
- 4.4 開運(yùn)算與閉運(yùn)算41-43
- 4.5 圖像的細(xì)化處理43-46
- 4.5.1 細(xì)化算法原理43-46
- 4.5.2 仿真實(shí)現(xiàn)46
- 4.6 條紋的修正和標(biāo)記46-47
- 4.7 本章小結(jié)47-48
- 5 測(cè)量結(jié)果及數(shù)據(jù)處理48-57
- 5.1 面形偏差的指標(biāo)48-51
- 5.1.1 光圈指標(biāo)48-49
- 5.1.2 數(shù)字波面指標(biāo)49-50
- 5.1.3 兩種指標(biāo)的關(guān)系50-51
- 5.2 儀器的調(diào)整及測(cè)量51-54
- 5.2.1 儀器的調(diào)整51-52
- 5.2.2 數(shù)據(jù)測(cè)量52-54
- 5.3 不確定度分析54-56
- 5.3.1 方差和傳播系數(shù)54-55
- 5.3.2 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源55
- 5.3.3 合成不確定度與擴(kuò)展不確定度55-56
- 5.4 本章小結(jié)56-57
- 6 總結(jié)與展望57-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-61
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于激光平面干涉儀的平晶面形測(cè)量系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):367962
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