摘要：在污染严重导致疾病高发的经济落后地区,为克服现场快速检测与性能协调并存的仪器紧缺问题,本文将低成本与小型化作为重要指标,结合光学成像模式中最常见的明场与暗场成像,设计一款小型化双模显微镜,用于细胞与组织的观察。为有效降低成本与缩小体积,机械结构均由自主设计,并采用SLA光固化3D打印技术制作,最终经计算核实,总体成本在1300元,设备尺寸为8 cm×8 cm×15 cm;本设计创新性的摒弃了传统显微镜中体积庞大的垂直调焦系统,采用调焦环进行焦距调节。最终实验测试表明,在10倍物镜下的系统分辨率达到了2.19μm,自主设计配套软件,在简化系统操作流程的同时,实现网络相机各项参数的集成调节,最大限度保证图像采集的质量。

摘要：在现有技术例如CT的设备中,利用X射线对物体进行扫描成像得到了广泛应用。但是传统的X射线成像利用材料对X射线的衰减特性来非破坏性场(Dark field)成像显著区别于明场(Brightfield)成像。暗场成像是利用非直射光(例如散射光、衍射光、折射光和荧光等)对物质进行成像的技术。传统X射线成像技术使用直射X射线对物体进行成像,即采用的是明场成像技术。本文研究利用普通的X射线源光栅暗场成像技术,用基于蒙特卡罗仿真软件设计光栅暗场成像系统,并对整个成像系统中影响成像质量的因素进行了详细的研究,在此基础上完善和优化系统,并对X射线源对X射线光栅暗场成像图像的影响、图像降噪方法和暗场成像图像的提取进行分析与优化。

摘要：利用损伤点之间的位置关系,根据光学元件损伤暗场图像的特点设计了一种基于连接向量特征匹配的配准方法。该方法首先对基准图像及待配准图像分别进行图像预处理,提取损伤点轮廓的中心坐标作为损伤点的位置值。然后构建损伤点连接向量,求出主方向并计算主方向下的连接向量特征,使用连接向量匹配获得匹配点对,最后利用RANSAC算法对匹配点对进行仿射变换参数计算。该方法具有旋转不变性,尺度不变性以及较高的配准准确度。实验对比分析了该方法与SIFT算法的计算效率及配准精度,结果表明在暗场图像条件下文中方法更有效且为背景单一,灰度信息较少同时要求较高的配准速度的场景下的图像配准问题提供了解决方案。

摘要：针对精密光学元件表面缺陷检测效率低、大口径元件不便于检测问题，设计了一种应用于大型激光装置的大口径光学元件缺陷检测装置。通过强光手电筒、LED灯及高亮度卤素灯3种光源对40mm×40mm的K9样片暗场成像对比实验，得知光照强度最大的卤素灯光源检测效果最佳。研究了基于线阵CCD扫描的三维电控平移台的运动机理，确保高精度图像的采集。在此基础上，分析了图像区域定位、二值化处理、缺陷的检测等关键技术，实现了元件的高精度、实时在线检测。

摘要：针对手机壳表面缺陷类型多样、光学性质不一的特点,分析研究了各类缺陷最佳成像光路,基于彩色相机RGB三通道,设计了三工位光源照明系统,将单色红光暗场成像光路、单色绿光暗场成像光路、单色蓝光同轴光成像光路组合对金属手机壳表面进行照明;然后基于RGB颜色空间将获取的彩色图像分离为三幅单分量图像,对各个通道图像进行预处理,利用Canny算子进行缺陷边缘检测提取特征,最后将三通道图像识别结果融合实现缺陷检测。实验结果表明:该方法能有效凸显手机壳表面的凹坑、斑点、不同方向的划痕等对应缺陷特征,设计的图像处理算法流程具有针对性,实验系统有效节约空间和硬件成本。