导读:本文包含了扫描白光干涉术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空间光调制器,相位调制,衍射光栅,干涉仪
扫描白光干涉术论文文献综述
屈铭,郑俊杰,李敏,桂聪,宋五洲[1]（2019）在《基于扫描白光干涉法的LCOS芯片像素级相位分析》一文中研究指出提出了一种扫描白光干涉法,用于获取LCOS芯片的相位调制特性曲线并对其进行相位校准,而且实现了对LCOS芯片建立的相位光栅的像素级相位分析.将补偿玻璃平板紧贴于参考镜处,克服了白光短相干长度的限制,提高了干涉条纹间的对比度.利用Morlet小波变换法求取白光干涉信号包络曲线的峰值点进行相位值重构,实现了0.01π的相位测量精度,同时保证了横向分辨率为0.79μm.利用Logistics函数对相位调制幅度为2π的二元光栅相位轮廓进行拟合,得到其相位回程区宽度为11.49μm.小像素LCOS芯片构建的闪耀光栅存在相位线性增长区和相位回程区.周期为40μm的闪耀光栅相位回程区宽度为8.81μm,其衍射效率为71.9%.对不同周期的闪耀光栅的相位轮廓进行分析,结果表明:闪耀光栅的周期越小,相位回程区相对宽度越大,衍射效率降低.(本文来源于《光子学报》期刊2019年09期）
赵重阳[2]（2019）在《基于卷积神经网络的断口表面形貌扫描白光干涉数据的去噪研究》一文中研究指出断口表面微观叁维形貌的检测及对其的定量分析对于研究断裂的产生与扩展具有极其重要的价值,越来越受到人们的重视。在用扫描白光干涉法对韧窝断口表面微观叁维形貌进行检测时,由于韧窝断口表面复杂的物理状况,会造成反射率很低,检测到的信号极其微弱。再考虑到采集系统的固有噪声和环境因素的影响,采集到的扫描白光干涉数据会包含大量的噪声,既有二维横向噪声又有一维纵向噪声,严重影响着测量的精度。所以我们需要对干涉数据进行叁维去噪处理。但传统的空间域和变换域处理方法都存在着各自的不足,因此需要探索新的方法来获得更好的去噪效果。本文提出了一种基于卷积神经网络的断口表面形貌扫描白光干涉数据的叁维去噪模型。该模型主要分为二维干涉图片横向去噪和一维干涉信号纵向去噪两个部分。二维干涉图像去噪网络主要由四层卷积和四层反卷积构成,卷积过程提取筛选有效信息,反卷积过程整合有效信息。我们创新性地借鉴卷积神经网络语言处理思想,构建了由编码、卷积和解码叁个部分组成的一维去噪网络。在模块设计中,使用PyTorch深度学习框架在传统的卷积神经网络结构上使用nn.Module设计了一种新型的只由卷积和反卷积组成的8层横向去噪结构。纵向去噪模块利用Word2vec将一维信号编码为二维矩阵,然后对编码矩阵进行卷积去噪,最后使用softmax对二维矩阵进行解码降维。卷积神经网络属于有监督学习模型,结合噪声特性,该模型在二维、一维先验模型基础上分别添加高斯噪声和Gamma噪声作为训练样本,训练生成网络滤波器。从视觉上观察看,去噪后干涉图像噪声得到了有效抑制、干涉信号波形得到了明显改善。根据计算,相比于其它去噪方式,经过卷积神经网络二维横向去噪后的干涉图片的MSE减少了0.27~1.06,PSNR增加了3.6~7.8dB。经过卷积神经网络叁维去噪后干涉信号的MSE减少了2.7~4.3,PSNR增加了2.50~3.47dB。对去噪后干涉信号的功率谱密度分析可得,基于卷积神经网络的去噪模型不仅有效地去除了主要噪声,而且在k=13.7X10~6rad/nm附近的可见光区域很好的保留了有用信息。结果表明,该方法具有简单、高效的去噪效果。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
马东玉[3]（2019）在《基于FPGA的断口表面形貌扫描白光干涉数据的快速小波去噪系统》一文中研究指出断口表面微观叁维形貌的检测及对其定量分析对于研究断裂的产生与扩展具有极其重要的价值,越来越受到人们的重视。在用扫描白光干涉法对断口表面微观叁维形貌进行检测时,由于其表面复杂的物理状况,使得检测数据质量低劣,给后续处理和重建带来极大的挑战,并将消耗大量的时间和空间资源。为提高系统的工作效率,以及考虑今后的实时检测,实现数据快速处理就显得十分重要。结合近年来FPGA技术的发展以及该技术在信号处理中的独特优势,我们提出并开展了断口表面形貌扫描白光干涉数据快速去噪方法的研究。本文设计了一种快速数据处理系统,该系统主要由FPGA硬件和LabVIEW数据接口软件组成,实现从PC机上读取待处理数据并发送到FPGA模块中,经过硬件处理后,再由LabVIEW接口传送回PC机并保存。进一步讲,FPGA由DDR2存储模块、小波去噪模块和USB2.0接口及控制叁个单元组成;LabVIEW接口软件分为数据的发送、接收和存取叁部分,并设计了路径遍历、图像处理效果对比显示和处理时间监测等功能。FPGA系统选用Altera公司的Cyclone IV系列芯片EP4CE22F17C8N作为主控制器,使用Verilog硬件描述语言设计各个模块;在本系统中,FPGA并行处理的优势加上DDR2高速读写的特点以及离散小波算法的应用显着提高了数据的处理效率。在数据处理中,采用一种改进的5/3提升小波变换算法对白光干涉图像进行滤波,使得图像和边缘数据去噪均匀一致,改善了处理效果。实验结果表明:本文所设计基于FPGA的图像处理系统可实现断口表面白光干涉图像的快速批量处理。对实验结果分析得出:去噪前后的平均PSNR分别是44.291dB和52.218dB,提高了7.927dB,同时MSE减少了2.031,达到了较好的去噪效果。经LabVIEW实测,系统处理一张图片所用时间约为8ms,其中,FPGA硬件耗时仅约107.76?s,远远少于同样运行环境下Matlab软件的2.77s处理时间,证明了该系统的时效性。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
胡迟[4]（2018）在《白光干涉原子力探针扫描轮廓仪多模式测量技术研究》一文中研究指出表面形貌是高端制造产品和科学研究样件的重要几何特征,表面形貌的多样化发展,需要适应其质量、制造工艺和功能分析的高端表面形貌测量仪器,对表面形貌测量技术的横、纵向分辨率及测量范围都提出了更高的要求。本文围绕白光干涉原子力探针扫描轮廓仪多模式测量技术展开研究,以满足工业测量领域微纳表面形貌与结构多样性测量需求。主要研究内容如下:针对原子力探针微悬臂表面形成的白光干涉条纹畸变问题,提出了稳健的零级条纹定位算法。将离散小波变换与软阈值滤波、梯度压缩相结合,对白光干涉信号进行预处理来消除畸变,增强零级条纹定位算法的稳健性;利用Hilbert变换对预处理后的干涉信号进行相位解析来实现零级条纹位置的高精度定位。研究了基于激光干涉计量的大范围垂直扫描跟踪测量模式,以满足大范围高分辨率表面形貌与结构测量需求。利用白光干涉零级条纹定位实现原子力探针对于被测表面的垂直扫描跟踪,结合激光干涉系统对大范围跟踪位移的实时计量,实现大范围高分辨率表面形貌测量。研究了基于单色光干涉的原子力探针扫描可溯源测量方法,以满足超精密表面形貌可溯源测量需求。对原子力探针微悬臂表面单色光干涉信号进行相位解析,并直接获取测量过程中探针针尖处的相位变化,从而恢复得到被测表面形貌,测量结果可直接溯源到光波波长,实现超精密表面形貌可溯源测量。将所研究的多模式测量技术应用于白光干涉原子力探针扫描轮廓仪,并开展测试与应用实验,验证了白光干涉原子力探针扫描轮廓仪适用于工业测量领域微纳表面形貌和结构多样性测量需求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
杨文军[5]（2017）在《白光干涉原子力探针扫描微纳表面测量关键技术与系统研究》一文中研究指出随着先进制造技术的发展,各种具有微纳尺度和精度的表面不断出现,如集成电路表面、光学表面和信息存储表面等。微纳表面质量保证和制造工艺分析,有赖于准确的微纳表面形貌与结构测量仪器。目前已有扫描电子显微镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)以及原子力显微镜(AFM)用于微纳表面的观测,难以满足微纳表面的计量测试需要。研究开发具有计量意义的微纳表面形貌与结构测量仪器,具有必要性。本论文研究基于白光干涉的原子力探针扫描微纳表面测量方法及关键技术,开发基于白光干涉的原子力探针扫描微纳表面测量系统,实现微纳表面的可溯源测量。主要研究内容如下:提出了基于梯度压缩与Hilbert变换的白光干涉零级条纹稳健准确定位算法。针对原子力探针扫描测量过程中,探针悬臂表面的白光干涉信号存在畸变,导致常用的白光干涉零级条纹定位算法失效问题,提出并研究梯度压缩算法对干涉信号进行去畸变处理,进一步采用Hilbert变换解相位来获取零级条纹位置,有效保证了白光干涉零级条纹定位的稳健性和准确性。建立了原子力探针悬臂弯曲及相应的白光干涉零级条纹位置模型,提出了基于该模型结合激光干涉位移计量的原子力探针位移实时溯源标定方法。基于原子力探针静力学分析建立其探针位移、悬臂弯曲及白光干涉零级条纹位置关系模型,以此模型为基础,对高分辨激光干涉位移计量获取的探针垂直位移及对应的白光干涉零级条纹位置系列标定数据进行拟合,获得零级条纹位置与探针垂直位移之间的溯源标定曲线。提出了一种基于Bouc-Wen模型进行压电陶瓷磁滞特性补偿,实现压电陶瓷工作台快速扫描定位的方法。使用Bouc-Wen模型对压电陶瓷预扫描获取的逆磁滞数据进行拟合,通过遗传算法获取模型参数,得到Bouc-Wen逆磁滞补偿模型,进而基于该模型对压电陶瓷进行开环前馈控制,实现压电陶瓷工作台的准确快速线性化扫描。建立了原子力探针的动力学模型,提出了一种基于该模型实现测量参数优化的扫描测量策略,以保证测量系统的稳健性。为避免原子力探针在扫描测量过程中与样件表面分离,产生测量误差的问题,通过建立原子力探针的动力学模型,结合典型表面轮廓模型,数值仿真分析探针的弹性系数、等效质量以及预压量与临界扫描速度的关系,进而实现测量中扫描速度和预压量等测量参数优化。基于以上关键技术研究成果,建构了白光干涉原子力探针扫描微纳表面测量仪器系统,通过系列实验验证了仪器的准确性、快速性和稳定性。仪器经过中国计量科学研究院的测试及相关应用,证明了其良好特性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-11-01）
马龙,吕毅,裴昕,焦智超,张鸿燕[6]（2017）在《白光干涉轮廓仪空间扫描范围自适应规划方法》一文中研究指出为提高白光干涉轮廓仪的测试效率,提出了一种空间扫描范围自适应规划方法。构建了相应的测试系统,选择能量梯度函数用于系统最佳干涉位置的定位。使用ViBe算法对最佳干涉位置处电荷耦合元件(CCD)图像中的干涉条纹进行提取,并对提取结果进行二值化处理。实验结果表明,该方法能够准确识别扫描上下限位置。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年06期）
姚靖威,唐燕,周毅,邓茜,赵立新[7]（2017）在《白光干涉检测仪垂直扫描系统设计》一文中研究指出白光垂直扫描干涉测量方法具有高精度、大量程并且为非接触测量等优点,因此被广泛地应用于半导体、微机电系统(MEMS)等检测领域。传统的白光扫描干涉仪采用压电(PZT)陶瓷驱动器,虽然能实现高精度的测量,但存在量程小、测量效率低等缺点。基于此,提出了以步进电机作为驱动器、高精度光栅尺作为位置反馈的白光干涉垂直扫描运动平台,并设计了以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为核心处理器的控制板卡。实验证明,该运动平台在运动速度为50μm/s时,定位偏差小于15 nm,最大行程为3 mm,实现了高精度、大行程以及高效率的扫描检测。可以以较低的成本实现对具有高深宽比的微纳器件形貌的检测。(本文来源于《半导体技术》期刊2017年03期）
焦智超[8]（2016）在《白光垂直扫描干涉术快速扫描系统与方法研究》一文中研究指出白光垂直扫描干涉术相对于传统的无损检测方法,具有非接触、精度高、测量时间短等特点,被广泛的应用于精密无损检测领域。目前多数商用白光干涉仪在进行扫描工作前需要进行扫描预设定工作,操作费时且流程复杂。对此,本文首先开发了一套白光垂直扫描干涉仪图像采集系统,设计了白光垂直扫描干涉仪的控制软件,在此基础上提出了一种白光垂直扫描干涉仪的快速扫描方法。本文涉及的主要工作包括有:1.基于FPGA构建白光干涉图像的硬件采集系统。该系统以CMOS感光元件作为图像采集系统的前端,结合光学显微干涉系统采集白光干涉图像;以USB 2.0芯片作为图像采集系统的后端,实时将图像数据传送到PC端。2.设计图像采集系统的下位机程序。包括基于Verilog语言的CMOS传感器配置时序设计和像素驱动时序设计;基于C语言的USB固件程序设计。针对USB模块Slave FIFO传输模式存在的丢帧问题,提出了一种图像数据的帧同步设计方案。3.设计白光垂直扫描干涉仪的上位机程序。包括压电陶瓷移相器的软件设计,实现其行程内的位移控制;步进电机运动平台的控制软件设计,可实现包括脉冲数移动、慢步移动、设定机械原点等功能;图像采集系统的上位机软件,实现白光干涉图像的实时接收、显示和单帧保存功能。并最终将各个模块的程序进行整合,实现白光垂直扫描干涉仪的扫描功能控制。4.设计白光干涉条纹的辨识方法和提取方法,实现了一种白光垂直扫描干涉仪的快速扫描:利用对焦评价函数辨识指定区域内的白光干涉条纹,并采用穷举搜索法来提高干涉条纹的辨识速度;采用运动检测领域中的Vi Be前景提取算法提取图像中的干涉条纹,自动确定白光垂直扫描干涉仪的扫描空间范围。(本文来源于《中国民航大学》期刊2016-06-08）
梁帅[9]（2015）在《基于白光干涉测量的大量程高精度光程扫描延迟线研究》一文中研究指出白光干涉测量技术是精密器件性能测试、分布式传感等领域的重要手段,光程扫描延迟线作为白光干涉测量的关键器件,其指标(扫描量程、分辨率等)对白光干涉测量的测量范围、空间分辨率等性能具有决定性影响。作为集光、机、电为一体的器件,其稳定性也是影响系统整体稳定性的重要一环。如何设计扫描量程更大、精度更高、插入损耗及波动更小、稳定性更好的光学延迟线,是白光干涉测量领域不断探索的问题。本论文针对大量程高精度光程延迟线的参数选取、调节及稳定方法、扩展方法、白光干涉测量应用开展相关工作,其主要内容有:(1)根据光程扫描延迟线使用的光学器件性能及其参数分析,对其调节和锁紧结构进行设计。通过对准直镜光斑、扫描波动进行计算,对扫描过程中光学器件的偏差进行限定;设计光程延迟线的机械结构,对调节的机械压力和强度进行计算,利用软件模拟该结构下的应力、应变及位移状态,为下一步制作提供理论依据和技术参考。(2)提出一种光程延迟线的调节及其稳定性提升方法。使用四象限探测器,改进准直镜的校准方式,将光束偏角控制在0.1mrad内;提出一种双45度反射镜的调节方法,降低扫描插入损耗及其波动;提出一种提升稳定性的方法,使延迟线的存储温度可达-30℃～60℃。(3)对光程延迟线扫描量程扩展与接续(标定)方法进行研究。在大量程高精度光程扫描延迟线的基础上,利用多种方法扩展扫描量程,最高可将扫描量程扩展至1.6m;在固定和连续延迟扩展的基础上,利用干涉光路对其接续进行精确标定。(4)分别对研制的多种光程延迟线损耗进行测试,并对其温度稳定性测试。将其应用在白光干涉测量系统中,测试其在多种测量光路中的表现。根据以上工作,研制分辨率为0.3fs的延迟线有:量程为200mm的延迟线,其插入损耗及波动分别低于1.5dB、±0.08dB;量程为400mm的延迟线,其插入损耗及波动分别低于1.5dB、±0.1dB;量程为600mm的延迟线,其插入损耗及波动分别低于2dB、±0.15dB。在双通模式下,分辨率为0.6fs、插入损耗低于3dB、损耗波动低于±0.2dB时,可将量程扩展至800mm,且存储温度达到-30℃～60℃,大幅提升白光干涉测量系统的测量量程、空间分辨率和稳定性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-12-01）
郑毅[10]（2015）在《垂直扫描白光干涉表面形貌测量软件系统研究》一文中研究指出制件表面微观形貌直接影响其使用性能、寿命和可靠性,是制件的重要质量特征。随着制造技术的发展,制件表面加工精度不断提高,面向表面质量监测和控制的超精密表面微观形貌测量具有重要意义。白光干涉测量法具有非接触、大量程、高精度等优点,是理想的精密表面叁维形貌测量方法,尤其适合于MEMS、微光学等不连续结构性表面的精密测量。本文围绕垂直扫描白光干涉表面轮廓仪的关键算法和软件系统展开研究。在系统分析现有白光干涉表面测量叁维形貌恢复算法基础上,提出了极值法和相移法相结合的白光干涉表面形貌恢复算法,充分利用极值法的快速性和相移法的高精度,有效提高了测量系统的测量精度和测量效率。提出了基于干涉质量矩阵的表面叁维形貌修复算法。在表面恢复失效机理研究基础上,建立了基于干涉信号分析的干涉质量评价模型,以判断各点形貌恢复失效与否,进而得到干涉质量矩阵。将该矩阵应用于表面形貌恢复结果,实现对其失效点的修复。在Visual Studio2010软件开发平台上,开发了白光干涉表面形貌轮廓仪的软件系统。该系统采用多线程同步控制技术,实现垂直扫描过程中高效的时间复用。同时支持不同特性测量样件的测量方案选择,并对表面形貌进行标准化分析与评价。对设计开发的软件系统进行了测试实验,得到了良好的实验结果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）
扫描白光干涉术论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
断口表面微观叁维形貌的检测及对其的定量分析对于研究断裂的产生与扩展具有极其重要的价值,越来越受到人们的重视。在用扫描白光干涉法对韧窝断口表面微观叁维形貌进行检测时,由于韧窝断口表面复杂的物理状况,会造成反射率很低,检测到的信号极其微弱。再考虑到采集系统的固有噪声和环境因素的影响,采集到的扫描白光干涉数据会包含大量的噪声,既有二维横向噪声又有一维纵向噪声,严重影响着测量的精度。所以我们需要对干涉数据进行叁维去噪处理。但传统的空间域和变换域处理方法都存在着各自的不足,因此需要探索新的方法来获得更好的去噪效果。本文提出了一种基于卷积神经网络的断口表面形貌扫描白光干涉数据的叁维去噪模型。该模型主要分为二维干涉图片横向去噪和一维干涉信号纵向去噪两个部分。二维干涉图像去噪网络主要由四层卷积和四层反卷积构成,卷积过程提取筛选有效信息,反卷积过程整合有效信息。我们创新性地借鉴卷积神经网络语言处理思想,构建了由编码、卷积和解码叁个部分组成的一维去噪网络。在模块设计中,使用PyTorch深度学习框架在传统的卷积神经网络结构上使用nn.Module设计了一种新型的只由卷积和反卷积组成的8层横向去噪结构。纵向去噪模块利用Word2vec将一维信号编码为二维矩阵,然后对编码矩阵进行卷积去噪,最后使用softmax对二维矩阵进行解码降维。卷积神经网络属于有监督学习模型,结合噪声特性,该模型在二维、一维先验模型基础上分别添加高斯噪声和Gamma噪声作为训练样本,训练生成网络滤波器。从视觉上观察看,去噪后干涉图像噪声得到了有效抑制、干涉信号波形得到了明显改善。根据计算,相比于其它去噪方式,经过卷积神经网络二维横向去噪后的干涉图片的MSE减少了0.27~1.06,PSNR增加了3.6~7.8dB。经过卷积神经网络叁维去噪后干涉信号的MSE减少了2.7~4.3,PSNR增加了2.50~3.47dB。对去噪后干涉信号的功率谱密度分析可得,基于卷积神经网络的去噪模型不仅有效地去除了主要噪声,而且在k=13.7X10~6rad/nm附近的可见光区域很好的保留了有用信息。结果表明,该方法具有简单、高效的去噪效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
扫描白光干涉术论文参考文献
[1].屈铭,郑俊杰,李敏,桂聪,宋五洲.基于扫描白光干涉法的LCOS芯片像素级相位分析[J].光子学报.2019
[2].赵重阳.基于卷积神经网络的断口表面形貌扫描白光干涉数据的去噪研究[D].南昌航空大学.2019
[3].马东玉.基于FPGA的断口表面形貌扫描白光干涉数据的快速小波去噪系统[D].南昌航空大学.2019
[4].胡迟.白光干涉原子力探针扫描轮廓仪多模式测量技术研究[D].华中科技大学.2018
[5].杨文军.白光干涉原子力探针扫描微纳表面测量关键技术与系统研究[D].华中科技大学.2017
[6].马龙,吕毅,裴昕,焦智超,张鸿燕.白光干涉轮廓仪空间扫描范围自适应规划方法[J].激光与光电子学进展.2017
[7].姚靖威,唐燕,周毅,邓茜,赵立新.白光干涉检测仪垂直扫描系统设计[J].半导体技术.2017
[8].焦智超.白光垂直扫描干涉术快速扫描系统与方法研究[D].中国民航大学.2016
[9].梁帅.基于白光干涉测量的大量程高精度光程扫描延迟线研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[10].郑毅.垂直扫描白光干涉表面形貌测量软件系统研究[D].华中科技大学.2015