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Superresolution character of array confocal system: 2006年; For the incomplete theory of the array confocal system,the more accurate theoretical model is built, and the new type of three-zone amplitude pupil filter is presented to improve the 3D detecting ability of the array confocal system.The 3D imaging equation based on Kirchhoff’s diffraction theory in the paper is more accurate,compared with the exciting theory,and it can describe the system imaging process more exactly.Using the evaluation criterion of 3D superresolution,the parameter of the filter pupil is optimized.It can reduce the axial and transversal FWHM of every detecting channel.The results of computer simulation and experiment prove that the filter can improve the axial and transversal resolution at the same time,which can increase the 3D measure capability.; HUANG Xiang-dong TAN Jiu-bin; 关键词：滤波器成像技术

一种整小数结合式激光外差信号处理方法被引量：2: 2008年; 为解决在纳米级分辨力激光外差干涉测量中,由于倍频计数限制引起的在大量程条件下测量分辨力难以提高的难题,提出一种新颖的基于锁相环倍频和相位解调技术相结合的整数、小数结合计数式检测方法。该方法采用数字电路式对顶、错位脉冲消除预处理法得到外差信号的整数相位,再采用高分辨力的鉴相方法获得小数相位,并实现整数、小数相位的正确结合。实验和分析结果表明:采用该方法的激光外差干涉测量系统,动态测量分辨力达到10 nm,与HP5528在1.2m的测量范围内比对测量结果的差值小于0.09μm,静态测量相位分辨力为0.011°,对应的静态测量分辨力优于0.1 nm。应用提出的测量方法,为大范围高分辨力的动态位移测量提供一种有效的技术途径,同时,提高了激光外差干涉系统的测量分辨力。; 刘丹丹赵维谦岳华; 关键词：外差干涉锁相环鉴相

具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量法被引量：1: 2007年; 提出一种新的具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量方法。该方法通过整形环形光式共焦测量法和锐化爱里斑主瓣,改善系统横向分辨力;通过差动共焦测量法改善系统的轴向分辨力,最终达到提高系统空间分辨能力的目的。理论分析和实验表明:整形环形光内孔归一化半径ε越大,横向分辨力改善越明显,量程扩展范围越宽;当入射光波长=λ632.8 nm,物镜数值孔径取NA=0.85,=ε0.5时,该系统的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm。该方法为光触针测量系统空间分辨力的提高提供了1种新的方法,可广泛应用于超精密三维微细结构工件的超精密测量。; 冯政德赵维谦邱丽荣; 关键词：共焦显微镜

具有高空间分辨力的位相型光瞳滤波式差动共焦测量法: 2006年; 提出一种新的改善光触针类测量传感器空间分辨力的位相型差动共焦测量方法.该方法通过具有横向超分辨能力的位相型光瞳滤波器最大程度地改善共焦测量系统的横向分辨力,通过差动共焦测量法改善共焦测量系统的轴向分辨力,最终提高共焦测量系统空间分辨能力.理论分析和实验表明,当入射激光束波长λ=632.8 nm、测量物镜数值孔径NA=0.85、uM=4时,该方法的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm.该方法可用于表面微观轮廓及微小尺度的超精密测量.; 邱丽荣赵维谦沙定国; 关键词：计量学超分辨共焦光瞳滤波器

基于改进Hough变换的直线图形快速提取算法被引量：45: 2007年; 为能够有效解决实时直线图形提取问题,提出了一种基于多约束Hough变换(HT)的直线提取算法。该算法首先分析了数字图像中直线边缘的三种结构特征,提出采用基元结构表示目标边缘点,并在约束条件下计算基元结构的基元倾角。在此基础上,结合传统的HT的思想对基元结构进行极角约束HT,以获得最终的直线参数。实验结果表明,对合成图像和自然图像,该算法比梯度HT的运算速度分别提高约190倍和22倍。; 康文静丁雪梅崔继文敖磊; 关键词：HOUGH变换

图像复原式整形环形光横向超分辨共焦显微测量新方法被引量：10: 2006年; 提出一种新的图像复原式整形环形光横向超分辨共焦显微测量法.该方法首先利用二元光学器件,将高斯照明光束整形为环形光束,用于初步改善共焦显微镜的横向分辨力,然后利用基于最大似然估计法(maximumlikelihoodestimate,MLE)的单幅图像超分辨复原技术,重建测量图像的高频信息,来进一步改善共焦显微镜的横向分辨力.实验表明,当λ=632.8nm,N.A.=0.85时,该方法能使共焦显微镜获得优于0.1μm的横向分辨力.利用该方法建立的横向超分辨共焦显微系统除了具有显著的超分辨效果外,还具有低成本的优点,因而该方法为共焦显微系统横向分辨力的改善提供了一种新的技术途径.; 赵维谦陈珊珊冯政德; 关键词：超分辨最大似然估计

测量非连续曲面的偏振光差动像散传感技术被引量：1: 2005年; 提出一种基于激光偏振光差动像散原理的非连续曲面绝对跟踪检测方法与技术。该方法依据被测表面反射到位于两柱面镜焦面、焦后等距放置的两探测器上的偏振光的形状,再经两探测器探测信号差动相减和光强归一化处理得到聚焦误差信号,进而达到对非连续三维被测表面的绝对测量和触发瞄准。偏振光差动像散传感器中,由于引入偏振光入射和偏振分光镜分光,使构成的偏振光差动像散检测技术有效抑制光源波动、光学器件间光束的多次反射等对测量结果的影响,显著改善了差动像散离焦检测技术的抗干扰能力和线性。该光学传感器的测量范围为±10μm,分辨力优于0.005μm,可测表面倾角达20°。; 邱丽荣丁雪梅赵维谦马宏文; 关键词：偏振光像散传感技术绝对测量测量范围分辨力

阵列式共焦显微系统超分辨特性的研究被引量：5: 2006年; 针对光学阵列共焦显微系统中存在分辨力的下降,提出引入一种新型三区振幅型光瞳滤波器以提高其三维探测能力。首先根据基尔霍夫衍射理论推导出光学阵列共焦显微系统三维相干成像公式,与现有理论相比,能更准确地定量描述共焦阵列成像过程,进而将共焦阵列显微技术和光学超分辨技术有机结合,利用三维超分辨评价函数对光瞳滤波器的参数进行优化设计,通过压缩各探测光路的横向和轴向半极值宽(HWHM),以提高其三维扫描探测能力,从而为实现快速、超精密三维测量提供了一种有效的技术途径。; 黄向东谭久彬; 关键词：光瞳滤波器

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国家自然科学基金(50475035)