可用于大口徑精密表面缺陷檢測(cè)的數(shù)字化評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著高科技的發(fā)展，對(duì)精密元件表面的質(zhì)量要求越來(lái)越高。元件表面的劃痕、麻點(diǎn)、破邊等缺陷會(huì)對(duì)經(jīng)過(guò)它們的光造成不同程度的散射，不但增大了光能量的損耗，同時(shí)也可能對(duì)元件引起嚴(yán)重的損傷，影響整光學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此精密表面疵病的自動(dòng)檢測(cè)一直是期待解決的問(wèn)題。 本文依據(jù)顯微散射光成像系統(tǒng)對(duì)元件表面上的劃痕、麻點(diǎn)、氣泡等疵病形成暗背景下的亮疵病圖像，提出了一個(gè)完整的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的精密表面疵病檢測(cè)評(píng)估體系 基于顯微散射成像理論，搭建了一套能

2、夠用于大口徑光學(xué)元件表面檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文重點(diǎn)研究了子孔徑掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工作性能。分析了掃描系統(tǒng)的對(duì)稱誤差和非對(duì)稱誤差，特別研究了由CCD定位與掃描平移臺(tái)兩空間坐標(biāo)系統(tǒng)之間旋轉(zhuǎn)引起的非對(duì)稱誤差，并提出了減小誤差的方法。 在圖像軟件處理系統(tǒng)中，主要分為信息獲取和特征識(shí)別兩個(gè)模塊。圖像信息的獲取是通過(guò)子孔徑的拼接實(shí)現(xiàn)的。由于大口徑元件表面疵病分布不規(guī)則、形狀尺寸不一，要完成表面疵病檢測(cè)，必須對(duì)全孔徑逐步施行子孔徑掃描，最后施行圖

3、形拼接。本文將利用XY兩個(gè)方向的平移來(lái)進(jìn)行表面的子孔徑掃描，建立相應(yīng)的坐標(biāo)平面，剔除冗余信息。在詳細(xì)分析各種圖像拼接技術(shù)后，利用最適于本系統(tǒng)圖像的比值匹配圖像拼接原理進(jìn)行快速精確拼接。 特征識(shí)別模塊中，引入數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的腐蝕、膨脹、灰度濾波等算法，對(duì)二值化的疵病圖像進(jìn)行消除噪聲，圖形分割，邊緣檢測(cè)和特征提取。最后根據(jù)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)板對(duì)各類劃痕、缺陷等不同疵病特征(如長(zhǎng)、寬、面積)進(jìn)行分析和評(píng)估。本系統(tǒng)已達(dá)到微米量級(jí)線寬的分辨率，并獲得了