基于面阵CCD的干涉环计数系统设计文献综述
2020-06-08 09:06
文 献 综 述 光干涉测量技术在微电子、微光学和现代工业等领域得到广泛应用,其中最常用的技术是迈克尔逊干涉测量技术[1-3],该技术的核心是要准确地计算干涉环”冒出”或”陷入”的环数,以满足后续微距离测量的实际应用需求。
在实际使用中干涉环的计数多采用人工法,即用人眼直接观察成像到屏幕上的干涉环变化。
该方法极易造成眼睛疲劳而影响读数的准确性。
为实现自动计数,文献[4-5]利用光敏电阻进行计数,但该方法对器件的摆放要求比较苛刻,需要不断地调整器件位置。
文献[6-7]而提出基于线阵 CCD 的干涉环数据采集系统,虽然解决了光电传感器定位难和操作繁琐的缺点,但是只能获取干涉环的一维信息,不能满足干涉环完整信息研究的需求。
用面阵CCD 摄像头对图像进行采集,可以获取和实时显示干涉环的二维真实图像,但是需要人工定位干涉环的中心坐标和有效半径,在智能处理以及圆心确定上存在很大的改善空间,造成计数结果不稳定。
针对以上方案的不足,本文提出一种基于面阵CCD的迈克尔逊干涉环新型自动计数方法。
该方法采用面阵 CCD 采集干涉环图像,对采集到的图像进行图像相减、图像滤波、灰度拉伸、边缘检测、二值化、图像膨胀和细化等图像预处理操作,设计有效区域自动搜索算法确定有效区域中心,提出检测图像梯度方向角变化的方法实现干涉环自动计数,实际测量结果表明,该方法设计的干涉环计数器精度高,稳定性强,满足了微距离测量的实际应用需求。
基于面阵 CCD 的迈克尔逊干涉环计数方法,采用面阵CCD 获取干涉环图像,干涉环二维图像信息全面,图像直观明了,采用图像处理相关技术,对采集到的图像进行处理。
利用迈克尔逊干涉仪进行面阵CCD的干涉环计数基于位相调制原理 ,利用光的干涉效应对被测物体微位移实现测量的。
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