基于ARM的顯微成像對(duì)光學(xué)薄膜的缺損檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、光學(xué)薄膜及其產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域里已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，光學(xué)薄膜的表面粗糙度對(duì)光學(xué)薄膜光學(xué)特性如折射率、表面散射等有十分重要的影響。其在加工生產(chǎn)的過(guò)程中，表面細(xì)微的劃痕、污跡、毛刺等都將影響整個(gè)產(chǎn)品的性能，因此在加工中對(duì)零件表面進(jìn)行實(shí)時(shí)的缺損檢測(cè)具有重要意義。傳統(tǒng)的人工目視檢驗(yàn)方法具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低、效率低、可靠性差等缺點(diǎn)，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)向微型化智能化發(fā)展的需要。
　　針對(duì)光學(xué)薄膜表面缺陷的在線檢測(cè)，本文設(shè)計(jì)了利用數(shù)字顯

2、微成像技術(shù)對(duì)光學(xué)薄膜的在線檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)具有微型化、智能化、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，對(duì)于保證光學(xué)薄膜產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率具有重要意義。設(shè)計(jì)中采用索尼的CMOS圖像傳感器IMX135作為數(shù)字顯微鏡圖像采集核心芯片，通過(guò)CSI-2接口將圖像傳輸至ARM處理器，并在ARM處理器上對(duì)顯微圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)、圖像識(shí)別等處理，并實(shí)現(xiàn)顯微圖像的處理與存儲(chǔ)，并通過(guò)HDMI接口將顯微圖像傳輸?shù)揭壕э@示屏上進(jìn)行顯示，既實(shí)現(xiàn)了微控制器的處理功能，又實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的

3、集成化，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)口可將顯微圖像傳輸至互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)效果的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制的功能。本論文主要完成以下工作：
　?。?）完成了嵌入式顯微成像系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，包括光學(xué)鏡頭模塊、CMOS圖像采集模塊、圖像傳輸顯示模塊、上位機(jī)圖像處理模塊。
　?。?）研究設(shè)計(jì)了顯微成像模塊的光學(xué)銜接系統(tǒng)，完成了光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)匹配，根據(jù)系統(tǒng)分辨率的要求，利用ZEMAX軟件，對(duì)系統(tǒng)中的顯微鏡物鏡和轉(zhuǎn)接鏡進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。研究了顯微鏡照明的分類及特點(diǎn)，針

4、對(duì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了反射式照明方案。
　?。?）設(shè)計(jì)了顯微成像的采集核心板，采用索尼的IMX135作為圖像傳感器設(shè)計(jì)了顯微圖像采集板卡，設(shè)計(jì)了外圍驅(qū)動(dòng)電路和電源匹配設(shè)計(jì)，輸出接口采用MIPI CSI-2的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了高速差分的圖像輸出。
　?。?）分析研究了顯微圖像采集的硬件設(shè)計(jì)方案，采用樹莓派作為 ARM處理器平臺(tái)，設(shè)計(jì)了Linux系統(tǒng)下的相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序和圖像采集軟件，將采集的圖像通過(guò)CSI接口傳輸?shù)綐漭商幚砥魃?，采用圖像增