教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0116) 作品数:13 被引量:50 H指数:4 相关作者: 崔长彩 余卿 叶瑞芳 黄辉 余晓芬 更多>> 相关机构: 华侨大学 合肥工业大学 上海理工大学 更多>> 发文基金: 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 国家自然科学基金 长江学者和创新团队发展计划 更多>> 相关领域: 机械工程 自动化与计算机技术 电子电信 一般工业技术 更多>>
用于跨尺度测量的DMD控制策略研究 2015年 为了测量被测物面的微观特征量及这些特征量间的关系,提出基于数字微镜器件(DMD)的跨尺度测量方法,研究针对DMD的控制方法及基于DMD的测量策略,在不对测量系统硬件做任何修改的前提下,仅通过软件编程实现对DMD结构光参数的改变,理论上可实现从0.1μm到1 mm的跨尺度测量。搭建了基于DMD的跨尺度测量平台,实验结果表明,轴向测量精度与横向分辨力均可达到微米级,可实现对表面微观结构的快速扫描。该方法可以较好地解决目前诸多表面形貌测量中存在的多尺度问题。 余卿 崔长彩 付胜杰 叶瑞芳关键词:表面形貌测量 数字微镜器件 结构光 基于粒子群优化算法的金刚石砂轮磨粒边缘提取 被引量:4 2015年 为了实现对金刚石砂轮磨粒边缘的有效提取,将基于粒子群优化算法的Canny算子应用在金刚石砂轮磨粒的边缘检测上。用最大类间方差作为目标函数,优化Canny算子的阈值,实现边缘的有效提取。分别对实测的单颗磨粒和多颗磨粒进行了边缘提取,实验结果显示该算法可以较好地提取金刚石砂轮磨粒边缘。该方法不需要人为设定阈值,可以实现阈值的自动获取和优化。最后,利用四连通成分和八连通成分与像素总数的比值,将阈值可优化设定的Canny算子与传统的Canny算子以及最大类间方差的方法做对比,结果表明所应用的方法有效地提高了检测的准确性。 缪晶晶 崔长彩 周丽君 余卿 叶瑞芳关键词:磨粒 CANNY算子 最大类间方差 粒子群优化算法 并行共焦测量中的并行光源技术综述 被引量:10 2013年 并行共焦测量技术的核心是将单点共焦测量变成多点同时扫描测量,从而使共焦测量速度显著提高。本文介绍了共焦测量技术原理,综述了用于并行共焦的并行光源技术,分析了这些方法的优点和不足。结合作者近年来的研究成果,重点阐述了基于微透镜阵列和数字微镜器件(DMD)产生并行光源的新方法。分析和研究了DMD的空间光调制机理,最终建立了一种单光源双光路并行像散共焦测量系统。 余卿 余晓芬 崔长彩 叶瑞芳 范伟关键词:共焦显微镜 微透镜阵列 数字微镜器件 基于DMD的并行共焦图像处理方法研究 被引量:1 2015年 在并行共焦测量中,用于构造点光源阵列的光分束器件普遍存在参数固化、对不同测量对象适应性较差的缺点。将数字微镜器件(DMD)作为光分束器件应用于并行共焦测量,可以控制DMD构造柔性化点光源阵列,应对不同的测量场合。推导了DMD的空间光调制模型,规避了“泰伯效应”对并行共焦测量的影响,设计了可抑制光点横向漂移的远心光路,构建了基于DMD的并行共焦测量装置,对比了两种不同的并行共焦图像处理方法。实验结果表明,在没有设置高数值孔径物镜组的情况下,测量装置的纵向分辨率受到一定影响,但所设计的图像处理程序能够快速、准确地获取被测物面的形貌特征。 余卿 余晓芬 崔长彩 叶瑞芳关键词:计量学 图像处理 数字微镜器件 基于阈值判定法的白光干涉仪自动扫描技术研究 被引量:5 2012年 为了解决实际操作中人工寻找干涉条纹费时、不准确和干涉扫描范围难以精确确定等问题,提出了一种自动扫描技术,实现了白光干涉仪的自动对焦和干涉扫描范围的自动确定。该技术采用全新的基于图像灰度方差变化的方法。首先,计算图像灰度方差变化比值;然后,将该比值与预先设定的阈值进行比较,判断干涉条纹初始和结束位置;最后,根据这两个位置自动确定干涉扫描范围。实验证明:当阈值取0.5时,采用粗精双级结构的白光干涉仪能在3min内准确完成1.2μm被测高度的自动扫描过程,约是手动调节速度的两倍。该技术提高了白光干涉仪的自动化水平及使用效率。 吴志顺 崔长彩 叶瑞芳 黄辉 李兵 黄春棋关键词:白光干涉 干涉条纹 图像处理 白光干涉自动测量砂轮表面时干涉区间的确定 2014年 用白光干涉仪自动测量金刚石砂轮表面形貌时,为了获得更精准的干涉区域,在干涉仪所采集到的一系列图像中,首先通过计算相邻的2张图像各像素灰度值的变化从而得到一系列新的灰度图像。然后计算每帧新图像的非零点像素的均值和极值,据此计算得出用于确定干涉区域的阈值以实现自动扫描。实验表明:此方法运算速度较快,而且对局部区域的干涉更敏感,可以更精确地搜索出干涉区间。采用步进电机和压电陶瓷二级驱动,可以在100 s内实现100μm范围内扫描区间的自动获取并实现垂直方向的数据采集。 张遨 崔长彩 余卿 叶瑞芳 黄辉 黄春棋关键词:白光干涉 砂轮 图像处理 干涉条纹 帧差法 用于并行共焦测量的DMD控制方法研究 2013年 激光共焦测量采用并行的方式可以有效提高测量效率,但用于并行共焦测量的光分束器件普遍存在制作困难、价格偏高的不足。从数字微镜器件的空间光调制机理入手,主要研究数字微镜器的控制方法,通过构建任意所需的点光源阵列,实现了并行共焦测量。结果表明,测量装置可根据不同的被测物便捷地更换点光源参数;测量装置具有很好的柔性,且测量误差小。 余卿 崔长彩 范伟 叶瑞芳关键词:数字微镜器件 金刚石砂轮表面形貌测量系统 被引量:14 2014年 为了实现对金刚石砂轮表面形貌的非接触精密测量,开发了基于干涉原理的金刚石砂轮表面形貌专用测量系统,研究了该系统的测量原理和关键技术。根据垂直扫描白光干涉显微测量原理以及被测对象的特征,提出了适用于砂轮测量的方法,研究了系统的自动扫描范围、垂直方向的扫描方法、单次测量三维表面的恢复算法和磨粒的识别算法。结合自行设计的夹具搭建了砂轮测量系统,并对多次测量拼接算法进行了实验分析。实验结果表明:基于区域重合大小(重合度为30%~50%)的拼接算法获得的拼接前后重合区域的相关系数均大于0.8,拼接后重合区域的高度差均小于0.4μm。得到的结果显示所搭建的系统可以恢复砂轮的形貌,其测量范围和精度满足砂轮磨粒评定和分析的要求。 崔长彩 余卿 张遨 李瑞旭 黄辉 王爽关键词:金刚石砂轮 表面形貌测量 白光干涉仪 曲面拼接 砂轮测量用白光干涉仪三维运动机台设计 2015年 为了实现对工件表面质量进行预测和控制,对砂轮表面的三维形貌测量、表征和评价就显得尤为重要.设计了一款砂轮检测用白光垂直扫描干涉仪三维运动机台,主要分为XY向位移平台部分、砂轮旋转定位部分、桥式立柱部分以及含有柔性铰链的Z向微位移系统部分,通过有限元静动力学分析优化机台结构,使其满足使用要求.实现XY向位移平台单脉冲步长0.3125μm,Z向精级机构行程15μm,精度0.03μm. 钟浩明 崔长彩 余卿关键词:白光干涉仪 有限元分析 基于模糊C均值聚类算法的金刚石砂轮磨粒边缘检测 被引量:2 2014年 基于模糊 C 均值(FCM)聚类算法将金刚石砂轮表面检测数据划分成金刚石和结合剂两个类别,以数据的质心初始化聚类中心,用迭代的方法分别求出相应的最优聚类中心和隶属度矩阵,通过选取合适的隶属度阈值以及两个聚类中心的欧氏距离阈值来区分金刚石和结合剂,确定磨粒边缘。为验证方法的可行性,对多组数据进行检测,并用模拟的砂轮表面形貌对此方法进行了评定,评定结果与设定值误差不超过2.0%。 高琦 崔长彩 胡捷 叶瑞芳 黄辉关键词:计量学 边缘检测 模糊C均值聚类算法 金刚石砂轮 磨粒