[發明專利]紅外顯微系統及其實現圖像融合的方法

有效

• 申請號: 201210017015.X
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN103217220A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 焦斌斌;孔延梅;程騰;高杰;李慶;吳健雄
• 申請（專利權）人: 昆山光微電子有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G06T5/50
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本發明涉及一種紅外顯微系統及其實現圖像融合的方法。

背景技術

紅外成像在半導體功率器件的設計、集成電路的可靠性檢測、激光二極管的實效分析、MEMS器件的熱分布分析、材料熱性能的分析以及生物標本溫度分析等微觀領域具有相當廣泛的應用，因此紅外顯微鏡系統應運而生。但是由于紅外熱像儀通常只對單一波長或某個特定波段敏感，比如7-14μm波段、3-5μm波段等，導致其對場景的亮度變化不敏感，成像清晰度低，對圖像的細節捕捉遠沒有可見光豐富。而可見光成像顯微鏡敏感于目標物體的反射，與熱對比度無關，能夠獲取高清晰度的圖像，并能夠提供目標物體的細節信息，但無法提供目標物體的熱譜信息，因此，在諸多需要熱譜分析的檢測應用中受到限制。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種紅外顯微系統及其實現圖像融合的方法，可同時滿足微器件及微結構的清晰成像及細節分析需求，又能夠實現紅外熱分布的成像。

本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種紅外顯微系統，包括支架、載物臺、目標物體、可見顯微相機和紅外顯微相機，所述目標物體置于所述載物臺上；所述可見顯微相機和紅外顯微相機分別置于所述支架上并位于所述載物臺上方，所述可見顯微相機和紅外顯微相機的光軸相互平行且垂直于所述載物臺上側面，所述可見顯微相機和紅外顯微相機能夠同時相對所述載物臺沿所述支架上下移動并定位，且所述可見顯微相機和紅外顯微相機能夠分別沿其所在的水平面內左右移動并使其鏡頭正對置于所述載物臺上的目標物體。

作為本發明的進一步改進，所述可見顯微相機和紅外顯微相機能夠同時相對所述載物臺沿所述支架上下移動并定位，且所述可見顯微相機和紅外顯微相機能夠分別沿其所在的水平內左右移動并使其鏡頭正對置于所述載物臺上的目標物體的結構為：在所述載物臺正上方設置Z向導桿，另設有橫向支架，所述橫向支架通過螺紋嚙合于所述Z向導桿上，且所述橫向支架可沿Z向導桿上下移動并定位；所述可見顯微相機和紅外顯微相機分別滑動定位于所述橫向支架上，且所述可見顯微相機和紅外顯微相機能夠分別相對所述橫向支架左右移動并定位。

本發明還提供一種利用上述的紅外顯微系統實現圖像融合的方法，其特征在于包括以下步驟：

①首先將所述紅外顯微相機對準目標物體，并調節到合適的放大倍率，然后對目標物體成像得到其紅外圖像并保存，然后從該紅外圖像中提取目標區域；

②移開所述紅外顯微相機并使所述可見顯微相機對準所述目標物體，然后將該可見顯微相機調節到與上述步驟①中紅外顯微相機相同的放大倍率下，使所述可見顯微相機對所述目標物體成像得到其可見光圖像并保存；

③在上述步驟中保存的可見光圖像上且對應所述紅外圖像中的目標區域處選擇若干個特征點；

④移開所述可見顯微相機使所述紅外顯微相機重新對準所述目標物體，在與步驟①中紅外顯微相機相同的放大倍率下得到的目標物體的實時觀測圖像上對應上述可見光圖像上的若干個特征點處分別選取與之對應的參考點；

⑤先對所述可見光圖像進行旋轉，然后再對所述紅外圖像進行相應的旋轉，再對旋轉后的紅外圖像進行拉伸變換，拉伸變換時以上述可見光圖像上的特征點為參考坐標，將上述紅外圖像上的參考點的坐標以該參考點的坐標與與之對應的特征點的坐標的比值為比例分別做拉伸變換，得到變換后的紅外圖像，然后將該變換后的紅外圖像與所述可見光圖像重合，最后將該重合的變換后的紅外圖像與所述可見光圖像進行和所述紅外圖像相反方向的旋轉使之回復到所述紅外圖像的初始狀態，從而得到紅外圖像和可見光圖像的疊加融合圖像。

本發明的有益效果是：該系統和方法能夠同時將目標物體的可見光與紅外靜態或動態圖像信息提供給使用者，既滿足了微器件及微結構的清晰成像及細節分析需求，又能夠實現紅外熱分布的成像，從而實現結構特征與性能特征的同時采集，有利于同時分析其性能及效能。

附圖說明

圖1為本發明所述紅外顯微系統結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述紅外圖像及其特征點選取結構示意圖；

圖3為本發明實施例所述可見光圖像及其參考點選取結構示意圖；

圖4為發明實施例所述無任何處理的紅外圖像和可見光圖像的疊加結構示意圖；

圖5為本發明實施例所述紅外圖像和可見光圖像的疊加融合圖像結構示意圖。

結合附圖，作以下說明：

7——橫向支架??????2——載物臺

3——目標物????????4——可見顯微相機

5——紅外顯微相機??6——Z向導桿