專利名稱：基于圖像處理的干涉法測厚儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用 新型涉及ー種厚度測量設(shè)備，具體地說是ー種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、測量準(zhǔn)確的基于圖像處理的干涉法測厚儀。
背景技術(shù)：
干渉法膜厚測量儀的主要工作原理是將一束激光用半透半反鏡分成兩路，兩路光最后合成一路產(chǎn)生干涉條紋，在一條光路中插入薄膜，引起光程差改變，干涉圖樣發(fā)生變化，通過分析圖樣的變化，可以求出透明薄膜的厚度。實(shí)際應(yīng)用中多是將薄膜只插入一部分，使干涉圖樣的部分改變，通過分析有膜和沒膜部分圖像錯位的條數(shù)，可以求出薄膜的厚度。但這種測量方法受限于人眼的觀察能力、拍攝圖像的分辨率、光的強(qiáng)弱、光斑的規(guī)則程度等。限制了其精確度的進(jìn)ー步提高，而且對條紋中心位置的選取不論是人工讀數(shù)還是軟件處理都有一定的誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提出ー種用機(jī)械轉(zhuǎn)動和圖像處理結(jié)合取代現(xiàn)有技術(shù)中條紋錯位程度的判斷，以提高測量精度的基于圖像處理的干涉法測厚儀。本實(shí)用新型可以通過以下措施達(dá)到ー種基于圖像處理的干渉法測厚儀，由邁克爾干涉儀、減速步進(jìn)電機(jī)、攝像頭、計算機(jī)組成，其特征在于減速步進(jìn)電機(jī)與邁克爾干涉儀的微調(diào)旋鈕相連接，計算機(jī)與用于采集邁克爾干渉儀干涉屏上圖像信息的攝像頭相連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供了ー種能夠更加方便的進(jìn)行厚度測量的裝置，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、測量準(zhǔn)確等顯著的優(yōu)點(diǎn)。


附圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記邁克爾干涉儀I、減速步進(jìn)電機(jī)2、攝像頭3、計算機(jī)4。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說明。本實(shí)用新型提出了一種基于圖像處理的干涉法測厚儀，由邁克爾干涉儀I、減速步進(jìn)電機(jī)2、攝像頭3、計算機(jī)4組成，其特征在于減速步進(jìn)電機(jī)2與邁克爾干涉儀I的微調(diào)旋鈕相連接，計算機(jī)4與用于采集邁克爾干涉儀I干渉屏上圖像信息的攝像頭3相連接。本實(shí)用新型在使用時，先調(diào)整邁克爾遜干涉儀干涉儀產(chǎn)生圓環(huán)條紋，在干涉儀動鏡一臂插入薄膜，調(diào)節(jié)薄膜位置使受薄膜影響的干涉條紋占整個干涉圖樣的一半，干涉圖樣發(fā)生錯位。如果薄膜是鍍在玻璃片上的，可將玻璃片上的膜擦去一半，對比有膜和沒膜部分的影響。觀察到干涉圖樣的錯位后，可直接讀出錯位的整數(shù)條數(shù)，可以人眼讀，也可以計算機(jī)識別，這部分不會造成誤差，對應(yīng)的膜厚為hi= kA (n-1),其中k為錯位條數(shù)，λ為所用激光器的波長，η為折射率。對不足一條的條紋錯位用電機(jī)轉(zhuǎn)動結(jié)合圖像處理的方法來測量。讀出整數(shù)錯位條數(shù)后，先拍攝ー張沒有薄膜的干涉圖像，然后加入薄膜，起轉(zhuǎn)電機(jī)，使動鏡移動，將移動過程中的圖樣變化攝成錄像，存入計算機(jī)后將拍攝的錄像過程截取為ー系列的照片，這ー過程可用premiere軟件實(shí)現(xiàn)，將截取出的圖片依次與拍攝的無膜部分的圖片比較，找到第一次圖樣重合的圖片，判斷重合的方法為將兩幅圖片的每個像素值相減，統(tǒng)計相減后圖片各像素對應(yīng)值的大小，像素數(shù)值求和后第一個極小值對應(yīng)的圖片便是。找到第一次重合的圖片在所有圖片中的位置，拍攝時間已知，便能求出轉(zhuǎn)到這里的時間，電機(jī)轉(zhuǎn)速已知，便可求出動鏡移動距離，對應(yīng)的膜厚為h2=d/(n-l)，其中η為薄膜的折射率，d為動鏡移動距離。將兩部分加起來便是膜的厚度。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供了ー種能夠更加方便的進(jìn)行厚度測量的 裝置，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、測量準(zhǔn)確等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種基于圖像處理的干涉法測厚儀，由邁克爾干涉儀、減速步進(jìn)電機(jī)、攝像頭、計算機(jī)組成，其特征在于減速步進(jìn)電機(jī)與邁克爾干涉儀的微調(diào)旋鈕相連接，計算機(jī)與用于采集邁克爾干涉儀干涉屏上圖像信息的攝像頭相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種厚度測量設(shè)備，具體地說是一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、測量準(zhǔn)確的基于圖像處理的干涉法測厚儀，由邁克爾干涉儀、減速步進(jìn)電機(jī)、攝像頭、計算機(jī)組成，其特征在于減速步進(jìn)電機(jī)與邁克爾干涉儀的微調(diào)旋鈕相連接，計算機(jī)與用于采集邁克爾干涉儀干涉屏上圖像信息的攝像頭相連接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、測量準(zhǔn)確等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01B11/06GK202471014SQ20122007292
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者趙多 申請人:趙多