動(dòng)態(tài)表面形貌和結(jié)構(gòu)測(cè)量,對(duì)于產(chǎn)品和樣件表面質(zhì)量評(píng)價(jià)、功能特性分析和功能質(zhì)量保證,具有重要意義。本文圍繞動(dòng)態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量需求,結(jié)合光學(xué)干涉測(cè)量技術(shù)非接觸、高精度的特點(diǎn),研究棱鏡分光同步相移動(dòng)態(tài)表面顯微干涉技術(shù),主要研究棱鏡分光同步相移產(chǎn)生的若干誤差影響問題,提出解決算法并構(gòu)建測(cè)量軟件系統(tǒng)。針對(duì)空間同步相移干涉圖的配準(zhǔn)問題,提出了一種基于SURF算法和RANSAC算法相結(jié)合的位置配準(zhǔn)方法。該方法通過對(duì)具有一定特征的干涉背景圖配準(zhǔn),獲得圖像之間的變換關(guān)系,作用于相移干涉圖,實(shí)現(xiàn)同步相移干涉圖位置配準(zhǔn)。不僅實(shí)現(xiàn)了棱鏡分光光路干涉引起的同步相移干涉圖平移變換配準(zhǔn),還校準(zhǔn)了干涉圖因光路引起的微小旋轉(zhuǎn)誤差,有效抑制了分光路干涉導(dǎo)致相移干涉圖位置失準(zhǔn)對(duì)測(cè)量精度的影響。針對(duì)相移干涉光強(qiáng)不均問題,提出了一種基于干涉方程的相移干涉光強(qiáng)校正算法。該算法通過測(cè)定參考光光斑間和測(cè)量光光斑間的光強(qiáng)比例系數(shù),實(shí)現(xiàn)干涉光強(qiáng)的校正。仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果表明,該算法可以有效的消除相位恢復(fù)的波紋誤差。針對(duì)同步相移干涉動(dòng)態(tài)表面測(cè)量的加速問題,提出了基于CUDA的同步相移干涉圖像變換算法和形貌重構(gòu)算法的并行加速實(shí)現(xiàn)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

原子力探針

動(dòng)態(tài)特性和機(jī)械參數(shù)的準(zhǔn)確掌握，以及諸如 AFM 探針等基礎(chǔ)元器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和力參數(shù)的準(zhǔn)確獲取等等，都提出了動(dòng)態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量問題。圖1-1 原子力探針 圖1-2 微驅(qū)動(dòng)器 圖1-3 集成電路針對(duì)動(dòng)態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量問題，目前研究成果還存在局限，主要表現(xiàn)在利用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)、非連續(xù)、任意動(dòng)態(tài)狀態(tài)表面高精度測(cè)量，尚存在困難。因此，以偏振光干涉測(cè)量原理為基礎(chǔ)，研究同步相移顯微干涉信息的瞬時(shí)抓取與快速解析基本原理和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大范圍表面和結(jié)構(gòu)非周期動(dòng)態(tài)精密測(cè)量，構(gòu)建測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于精密加工表面形貌與結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證，MEMS、IC、薄膜、微器件動(dòng)態(tài)特性、可靠性與制造工藝分析等都具有深遠(yuǎn)的意義。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 動(dòng)態(tài)表面形貌測(cè)量研究現(xiàn)狀針對(duì)工況和普通實(shí)驗(yàn)環(huán)境下加工表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量，IC、MEMS 功能器件和薄膜等科研樣件的動(dòng)態(tài)行為檢測(cè)，AFM 探針等基礎(chǔ)元件動(dòng)態(tài)特性和機(jī)械參數(shù)的精確測(cè)試等等相關(guān)表面形貌和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)精密測(cè)量問題

動(dòng)態(tài)特性和機(jī)械參數(shù)的準(zhǔn)確掌握，以及諸如 AFM 探針等基礎(chǔ)元器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和力參數(shù)的準(zhǔn)確獲取等等，都提出了動(dòng)態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量問題。圖1-1 原子力探針 圖1-2 微驅(qū)動(dòng)器 圖1-3 集成電路針對(duì)動(dòng)態(tài)表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量問題，目前研究成果還存在局限，主要表現(xiàn)在利用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)、非連續(xù)、任意動(dòng)態(tài)狀態(tài)表面高精度測(cè)量，尚存在困難。因此，以偏振光干涉測(cè)量原理為基礎(chǔ)，研究同步相移顯微干涉信息的瞬時(shí)抓取與快速解析基本原理和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大范圍表面和結(jié)構(gòu)非周期動(dòng)態(tài)精密測(cè)量，構(gòu)建測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于精密加工表面形貌與結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證，MEMS、IC、薄膜、微器件動(dòng)態(tài)特性、可靠性與制造工藝分析等都具有深遠(yuǎn)的意義。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 動(dòng)態(tài)表面形貌測(cè)量研究現(xiàn)狀針對(duì)工況和普通實(shí)驗(yàn)環(huán)境下加工表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測(cè)量，IC、MEMS 功能器件和薄膜等科研樣件的動(dòng)態(tài)行為檢測(cè)，AFM 探針等基礎(chǔ)元件動(dòng)態(tài)特性和機(jī)械參數(shù)的精確測(cè)試等等相關(guān)表面形貌和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)精密測(cè)量問題

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動(dòng)態(tài)干涉儀干涉圖位置配準(zhǔn)及移相誤差校正[J]. 鄭東暉,陳磊,李金鵬,朱文華,李建欣,韓志剛.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]基于SURF特征提取和FLANN搜索的圖像匹配算法[J]. 馮亦東,孫躍.  圖學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]基于統(tǒng)計(jì)分析方法的同步移相干涉圖位置配準(zhǔn)[J]. 田楓,白福忠,吳亞琴,徐永祥,梅秀莊.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]基于SIFT和RANSAC的特征圖像匹配方法[J]. 常青,張斌,邵金玲.  華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[5]基于CUDA的三維重建過程實(shí)時(shí)可視化方法（英文）[J]. 畢文元,陳志強(qiáng),張麗,邢宇翔.  CT理論與應(yīng)用研究. 2010(02)
[6]同步相移干涉表面精密測(cè)量[J]. 劉曉軍,王益民.  中國(guó)機(jī)械工程. 2009(18)
[7]磨削表面形貌及其加工工藝參數(shù)的關(guān)系[J]. 朱雙霞,李玉平,周小平,黃國(guó)兵.  工具技術(shù). 2008(04)
[8]同步移相干涉的測(cè)量性能[J]. 左芬,陳磊,徐晨.  中國(guó)激光. 2007(12)
[9]基于二維光柵分光的同步移相干涉測(cè)量技術(shù)[J]. 左芬,陳磊,徐春生.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]同步移相抗振光干涉測(cè)量技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 左芬,陳磊.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2006(11)

博士論文
[1]動(dòng)態(tài)干涉測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 徐晨.南京理工大學(xué) 2009
[2]同步移相干涉測(cè)量的抗振技術(shù)研究[D]. 左芬.南京理工大學(xué) 2008
[3]用于微表面形貌檢測(cè)的納米級(jí)白光相移干涉研究及儀器化[D]. 張紅霞.天津大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于同步相移干涉的活體細(xì)胞高度測(cè)量方法研究及系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 李帥帥.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于CUDA和OpenCV監(jiān)控視頻標(biāo)記的算法優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)[D]. 楊永鑫.大連理工大學(xué) 2014
[3]基于CUDA的無人機(jī)影像快速并行處理算法研究[D]. 李德龍.北京建筑大學(xué) 2013
[4]基于CUDA的光學(xué)三維重構(gòu)并行算法的研究[D]. 趙小敏.黑龍江科技學(xué)院 2012
[5]基于CUDA的并行圖像處理性能優(yōu)化[D]. 郭忠明.大連理工大學(xué) 2012
[6]CUDA在高性能計(jì)算中的應(yīng)用[D]. 田力.浙江大學(xué) 2008
[7]基于ProActive的并行計(jì)算技術(shù)研究[D]. 董明剛.廣西大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3266700