基于Scheimpflug原理的线性激光扫描显微镜用于高分辨率的地形恢复和定量测量

科学领域:

• 光学工程是指光学工程.
• 计量学 计量学 计量学
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 精确的表面地形测量对于各种工业应用中的微型不透明样本至关重要.
• 传统的显微镜方法往往在有限的景深下扎,阻碍了全面的表面分析.
• Scheimpflug原理提供了一种方法,可以在光学系统中实现扩展的视野深度.

研究的目的:

• 提出和开发一条线激光扫描显微镜系统,具有增强的视野深度.
• 为了实现高分辨率的表面地形恢复和微型不透明样本的定量测量.
• 验证系统在工业生产场景中的可行性,例如自动测量和智能识别.

主要方法:

• 基于Scheimpflug原理的成像模型的开发,用于显微系统.
• 系统无参数校准方法的衍生,扩展到微观应用.
• 实施线性激光扫描方法用于3D表面扫描.

主要成果:

• 该系统实现了5mm x 4mm x x mm (x = 位移阶段移动) 的测量范围.
• 在z轴上,相对测量误差约为1% (毫米级) 和<7% (微米级).
• 空间分辨率优于3.8μm,在y轴上的相对误差小于5%.

结论:

• 提出的基于Scheimpflug的线性激光扫描显微镜系统有效地恢复了高分辨率的表面地形.
• 该系统表现出高精度和分辨率,适用于微型不透明样本的定量测量.
• 开发的系统适用于工业应用,包括自动测量和智能识别.