北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
在微纳器件测试与计量标定领域, 很多问题都涉及到对微观台阶的高精度测量。白光干涉垂直扫描法具有非接触、精度高、速度快等优点, 基于此搭建了白光干涉微观检测系统。利用相移干涉理论, 解算出被测微观台阶的空间相对高度信息。通过中值滤波加间隔差分取极值的方法, 有效识别出台阶的左右两个边缘, 减小了脉冲等噪声带来的干扰。以C#语言编写了WPF形式的检测软件系统, 并对标准的微观台阶进行了多次实验。实验结果表明, 该方案测量的平均偏差稳定在2nm以内, 重复性精度优于0.5%。
微观台阶 轮廓检测 白光干涉 台阶边缘识别 micro stage profile measurement white light interference edge detection
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
在电连接器插针缺陷检测系统中, 插针图像特征点的获取是检测关键, 为了实现插针位置的高精度检测, 提出了一种基于Zernike矩的插针特征点定位算法。通过增大Zernike矩的算子模板尺寸, 以及优化边缘阶跃模型, 提高了亚像素边缘检测算法的精度。将最大熵阈值法应用于Zernike矩边缘检测算法, 实现了自动选择最佳阈值, 解决了传统算法中手动调节阈值的低效率问题。对提取的亚像素边缘点进行拟合获得椭圆目标中心, 实现了插针的位置特征点提取。仿真实验与实际测试结果表明, 该算法能够实现图像边缘的亚像素检测和插针特征点的准确定位, 算法定位误差小于0.1个像素。
插针图像 边缘检测 Zernike矩 最大熵阈值 亚像素 pin image edge detection Zernike moment maximum entropy sub-pixel
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
对传统的应变标定方法进行了分析, 发现其不适用于无封装光纤布拉格光栅(FBG)传感器的应变标定。提出了一种简易的无封装FBG传感器的应变灵敏度系数标定方法, 通过理论分析, 证明了该方法的可行性。选取能够覆盖解调仪解调范围的不同中心波长的无封装FBG传感器进行标定实验。计算了实验的A类不确定度、FBG传感器的线性度, 并分析了标定结果与理论值存在差异的原因。实验结果表明, 提出的方法在四支FBG传感器上均取得了3×10-3pm/με以下的A类不确定度和0.5%以下的线性度。
无封装FBG应变传感器 应变灵敏度系数 标定 A类不确定度 线性度 unencapsulated FBG strain sensor strain sensitivity coefficient calibration type A uncertainty linearity
