基于双远心镜头的高精度图像位置对准系统的设计方法
摘要文本
本发明涉及微纳制造技术领域，尤其涉及一种基于双远心镜头的高精度图像位置对准系统的设计方法，首先通过合理设计模拟的被标记物及其标记点与光源排布，并根据相关参数引入双远心镜头设计可以获取像元级位置精度的高清成像的高精度图像位置对准系统。再配合光机热集成分析以及图像位置解算算法，预测对准系统在复杂环境中的性能变化，进一步保证设计的对准系统能够在特定的工作环境下，在较大的标记动态范围内，对标记达成亚微米级位置精度的成像，满足亚像素位置测量要求。
申请人信息
- 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
- 申请人地址:130033 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号
- 发明人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于双远心镜头的高精度图像位置对准系统的设计方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410189200.X |
| 申请日 | 2024/2/20 |
| 公告号 | CN117741965A |
| 公开日 | 2024/3/22 |
| IPC主分类号 | G02B27/00 |
| 权利人 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 发明人 | 王金成; 侯思远; 王孝坤; 王永宪; 宋俊伟; 刘辉; 朱俊青; 徐振邦; 张建伟; 于阳; 贺帅; 张学军 |
| 地址 | 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号 |
专利主权项内容
1.一种基于双远心镜头的高精度图像位置对准系统的设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：根据实际定位物体，仿真得到相应的位置模拟标记物，并将所述位置模拟标记物设计为阵列式的二维光栅形状；S2：根据所述实际定位物体的结构和材料特殊性，在所述位置模拟标记物的表面设计与所述实际定位物体一致的膜层，并对所述位置模拟标记物的结构和膜层进行物理场仿真，分析所述位置模拟标记物在进行反射或衍射时的光场分布情况；S3：根据所述光场分布情况与近红外光源的带宽范围的光学特性对所述模拟标记物进行几何光学分析，得到所述近红外光源向所述位置模拟标记物发射入射光的最佳入射角度；S4：根据所述最佳入射角度的仿真结果设计所述近红外光源的排布位置；S5：根据所述实际定位物体、所述近红外光源的光学特性、所述最佳入射角度以及所述近红外光源，引入双远心镜头设计高精度图像位置对准系统，以及确定所述高精度图像位置对准系统的光学指标；S6：对所述高精度图像位置对准系统在不同温度波动、振动、真空等环境下进行稳定性测试和光机热集成分析仿真，并根据所述稳定性测试和所述光机热集成分析仿真的结果对所述高精度图像位置对准系统进行优化调整，直至所述高精度图像位置对准系统的输出结果的变化小于设定最低值；S7：使用优化调整后的高精度图像位置对准系统获取所述实际定位物体的高清标记图像，并对所述高清标记图像在进行灰度化和阈值分割的预处理后，采用质心位置算法得到所述实际定位物体的坐标，进而得到所述实际定位物体相对于原参考系的位置偏移量，并根据所述位置偏移量调整所述实际定位物体的位置。 关注公众号马 克 数 据 网