數(shù)字顯微細(xì)分技術(shù)在光柵計(jì)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、自上世紀(jì)五十年代以來，隨著光柵刻劃技術(shù)和電子技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)量光柵技術(shù)已成為一種專門的技術(shù)并得到了迅速發(fā)展。目前，光柵測量系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和國防等諸多領(lǐng)域。然而隨著計(jì)量測試技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用要求的不斷提高，更高分辨率和更簡便易行的光電位移精密測量裝置有了新的市場需求，光柵計(jì)量技術(shù)也需適應(yīng)市場要求而需不斷發(fā)展。諸如CMOS光電轉(zhuǎn)換器件的電子目鏡和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的出現(xiàn)，為光柵計(jì)量技術(shù)開辟了一條新的途徑。

2、本課題在現(xiàn)有的光柵計(jì)量基礎(chǔ)上提出了一種全新的測量技術(shù)方案：結(jié)合現(xiàn)有的光柵計(jì)量技術(shù)，以電子目鏡(核心元件為CMOS圖像傳感器)作為光電轉(zhuǎn)換器件應(yīng)用于長度測量系統(tǒng)，并采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)測量的光柵圖像進(jìn)行數(shù)字化細(xì)分，以達(dá)到較高的系統(tǒng)分辨率及測量精度，并且使測量數(shù)據(jù)的處理、保存和傳輸更加簡便。 本論文分四個(gè)部分詳細(xì)介紹了課題的研究內(nèi)容。第一部分結(jié)合光柵計(jì)量技術(shù)的發(fā)展概況闡述了課題的研究背景。第二部分介紹了系統(tǒng)的硬件組成。對(duì)系統(tǒng)的關(guān)

3、鍵性部件如照明系統(tǒng)、光柵、物鏡和電子目鏡的選用以及它們對(duì)系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行了分析。第三部分說明了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。對(duì)系統(tǒng)圖像處理的各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了討論，提出了采用直方圖聚類分析的創(chuàng)新方法，通過軟件細(xì)分，來獲取光柵圖像的參數(shù)信息和位移信息，提高了系統(tǒng)圖像處理的精度。第四部分通過實(shí)驗(yàn)測試了整個(gè)系統(tǒng)的工作特性，并進(jìn)行了誤差分析和系統(tǒng)性能的綜合評(píng)價(jià)。最后論文在總結(jié)研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題以及影響分辨率和精度的諸多因素做了一些探