光电精密测量显微镜_光电显微镜

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光电精密测量显微镜

实验目的熟悉用图像处理系统进行光电精密测量的基本原理和方法，对典型工件进行实际测量和计算。

数字图像处理简介

图像处理可以应用光学方法，也可以应用电子学方法，光学图像处理方法有很长的历史，如光学滤波器等。在激光全息技术出现后，它得到进一步发展，尽管光学处理理论日趋完善，且处理速度快，分辨率高，又很经济，但处理精度不高，稳定性差，设备笨重，操作不便。从六十年代起，随着电子计算机技术的发展，数字图像处理获得了飞跃的发展，所谓数字图像处理，就是利用数字计算机和其它数字硬件，对从图像信息转换而来的电信号进行某些数应用数字计算机处理图像，处理精度高，改变软件即可改变处理方法，灵活方便。目前，数字图像处理技术已经在航天技术，通信工程，医疗卫生，工业探伤，气象预报，军事公安以及自动控制，机器人等领域得到了广泛的应用。数字图像表示方法：

本实验所处理的单色图像是指二维的光强度函数f（x，y），此外x和y是指空间的坐标，而在任意点（x，y）上f的值正比于图像的亮度（灰度等级）。

一幅数字图像是图像f（x，y），它是在空间坐标上和亮度上都已经离算化了的图像，可以把一幅数字图像考虑为一个矩阵，其行和列标出了图像中的一个点，而相应的矩阵中元素的值，标出该点的灰度等级，这样的数字阵列的元素叫象素。

精密测量方法

用精密显微光学成像系统获取被测工件图像，再用CCD采集被测工件的显微数字化图像通过 USB接口传到计算机内，利用图像的边缘提取技术和最小二乘法原理进行直线或曲线数字拟合实现对被测工件的精密测量。测量系统示意图如图所示。

使用第三轴为亮度的透视画方法观察一个图像函数，则对应于亮度等级变化较大的区域呈现一系列高峰，而亮度等级变化小或者不变的区

域则为平滑区，按照一般规定惯例，高一些的值正比于亮一些的区域。测量内容

测量器件为一微孔光阑，对其孔的尺寸进行形状测量。或者用其他工件，如

1；测量两平行边的距离；

2；测量圆形、或圆孔的直径、半径；

3；测量两斜边线之间的夹角。

主要性能参数

像尺寸：640╳480 像素，像素尺寸：0.7m。

工作台移动范围：根据测量目标大小。

测量范围：按照读数显微镜参数。

测量精度：0.001mm。

测量步骤

1；按图示调整读数显微镜，将刀片齿孔清晰成像。

2；打开计算机，进入OK Image Product软件，点击OK.Demo5.33,置于“A实时显”。

3；将CCD摄像头（无透镜）对准读数显微镜目镜，调整各种位置使得显微镜已经所成的清晰图像再成于计算机屏幕，包括十字线。4；调整读数显微镜及测量目标，使得图形不倾斜。

5；点击“单帧采”，该图像已被采集，点击“F文件”，到“存屏幕图像文件”，默认BMP格式，选择存储位置，将其保存。

6；再点击“F文件”，到“装入图像文件”，将已经保存的图像调入显示。

7；此时鼠标点到之处，屏幕上方显示坐标值x,y（按像素）,等号后就是灰度数据。

8；根据测量目标拖动鼠标，纪录显示坐标值（像素）和灰度值。相当于读数显微镜的手轮。

9；读数时，对于某一固定y,读出一系列x值，数据将是一矩阵，第三维 则是灰度。

10；将已得数据导入Origin Pro数据表，作出多个一维灰度分布图（直径、平行度、斜线），其中横轴代表坐标（像素），纵轴为灰度。