[發(fā)明專利]一種基于顯微成像微透鏡參數(shù)檢測的復眼成像調(diào)校方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010318184.1 | 申請日: | 2020-04-21 |
| 公開(公告)號: | CN112393882B | 公開(公告)日: | 2022-08-23 |
| 發(fā)明(設計)人: | 郭鑫民;楊振;張建隆;張建軍;高金紅;高清京 | 申請(專利權(quán))人: | 哈爾濱工業(yè)大學 |
| 主分類號: | G01M11/02 | 分類號: | G01M11/02 |
| 代理公司: | 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206 | 代理人: | 高媛 |
| 地址: | 150001 黑龍*** | 國省代碼: | 黑龍江;23 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 顯微 成像 透鏡 參數(shù) 檢測 復眼 調(diào)校 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于顯微成像微透鏡參數(shù)檢測的復眼成像調(diào)校方法,所述方法包括如下步驟:步驟一、復眼透鏡矩陣的單透鏡面型參數(shù)檢測;步驟二、靶標透鏡的光刻參數(shù)補償;步驟三、復眼透鏡與靶標的校裝。本發(fā)明基于光學系統(tǒng)焦平面耦合參數(shù)傳遞原理,通過對靶標的參數(shù)控制實現(xiàn)對透鏡面型的補償,由于檢測流程和復眼透鏡的使用流程一致,使得檢測結(jié)果可信度高,且可以綜合各種誤差來源,具有測量精度高、檢測效率高等特點。本發(fā)明通過對靶標的參數(shù)控制補償復眼透鏡的面型及位置偏差,使得復眼清晰成像。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光學檢測技術(shù)、精密儀器領(lǐng)域,涉及一種復眼成像的調(diào)校方法,具體涉及一種基于顯微成像微透鏡參數(shù)檢測的復眼成像調(diào)校方法。
背景技術(shù)
復眼透鏡由數(shù)個微透鏡單元呈矩形陣列形式組合構(gòu)成,復眼成像受靶標和復眼陣列的綜合作用影響。復眼透鏡陣列的面型精度是影響其圖像合成的關(guān)鍵因素之一,但受加工工藝、加工設備精度的限制,且復眼透鏡的陣列數(shù)目較多,不能保證復眼的各個單元透鏡參數(shù)相同,使得復眼透鏡面型數(shù)據(jù)和中心坐標偏離數(shù)據(jù)不統(tǒng)一,表現(xiàn)為各子像面前后位置存在偏差(曲率半徑的差異)、中心像點位置與理論位置的均勻分布存在偏差(透鏡單元的光軸不一致)、單元透鏡所成的圖像形態(tài)存在偏差(曲率半徑的差異和透鏡單元的光軸不一致綜合導致)、微透鏡實際中心點與理論中心點存在偏差(透鏡單元的光軸偏移),這些偏差綜合導致復眼透鏡的中心像點和其相對應的光刻靶標位置、姿態(tài)不重合,導致復眼透鏡成像失敗,依據(jù)對靶標的參數(shù)控制實現(xiàn)對透鏡面型的補償是復眼透鏡成功合成靶標圖像的技術(shù)關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于顯微成像微透鏡參數(shù)檢測的復眼成像調(diào)校方法,該方法基于光學系統(tǒng)焦平面耦合參數(shù)傳遞原理,通過對靶標的參數(shù)控制實現(xiàn)對透鏡面型的補償,由于檢測流程和復眼透鏡的使用流程一致,使得檢測結(jié)果可信度高,且可以綜合各種誤差來源,具有測量精度高、檢測效率高等特點。本發(fā)明通過對靶標的參數(shù)控制補償復眼透鏡的面型及位置偏差,使得復眼清晰成像。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種基于顯微成像微透鏡參數(shù)檢測的復眼成像調(diào)校方法,包括如下步驟:
步驟一、復眼透鏡矩陣的單透鏡面型參數(shù)檢測:
調(diào)節(jié)復眼透鏡矩陣至紅外顯微物鏡的距離依次篩分并檢測出相對應的單透鏡的像點形態(tài)參數(shù),所述像點形態(tài)參數(shù)包括單透鏡的像點坐標、單透鏡的光軸偏斜量、單透鏡的光軸偏移量和單透鏡的焦距;
步驟二、靶標透鏡的光刻參數(shù)補償:
根據(jù)單透鏡的焦距值計算對應靶標的加工尺寸,根據(jù)單透鏡的像面位置坐標確定對應靶標的加工坐標,根據(jù)光軸偏斜量確定靶標形態(tài),并據(jù)此開展膠片的光刻加工;
步驟三、復眼透鏡與靶標的校裝:
在靶標和復眼透鏡陣列上標記確定基準,以基準相互定位,實現(xiàn)單透鏡與相應補償靶標的粗對準,再通過高分辨率二維調(diào)整機構(gòu)進行微對準,保證單透鏡光軸與靶標‘F’字中心的高精度對應。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、由于復眼透鏡陣列的數(shù)量較多且面型各異,因此對每一個透鏡單元進行檢測再逐一補償,工作量極大,本發(fā)明通過篩分標定測量出單透鏡的焦距和形態(tài)參數(shù),極大提升了檢測效率,縮短了檢測周期。
2、本發(fā)明采用紅外顯微物鏡、探測器和計算機標定復眼透鏡中各透鏡單元的偏差,并通過計算機修正光刻靶位置和形態(tài)的方式進行校正,完成靶標對單透鏡形變的校正補償,由于檢測流程和復眼透鏡的使用流程一致,使得檢測結(jié)果具有可信度高、測量精度高的特點,可用于紅外復眼透鏡陣列的面型檢測以及復眼陣列和靶標圖像的合成調(diào)校。
附圖說明
圖1為透鏡面型補償流程圖;
圖2為復眼透鏡陣列面型檢測光學原理圖;
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