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带通滤光片质量自动扫描检测装置的研究与实现

作　者: 刘千顺
导　师: 余飞鸿
学　校: 浙江大学
专　业: 光学工程
关键词: 带通滤光片光谱仪去噪自动测量质量判据算法步进电机二维移动平台
分类号: TH744.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
引　用: 1次
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内容摘要

IT行业的快速发展,使得滤光片的使用越来越广泛,对滤光片的品质也提出了越来越高的要求。在实际大规模生产过程中,由于制作工艺的缺陷导致滤光片品质参差不齐,因此如何进行全面、准确、快速、自动化的滤光片品质检测具有实际意义。本硕士论文在研究现有的滤光片质量检测系统的基础上,深入分析了利用透射法测量滤光片透射率的理论,在保证系统测量原理正确的基础上,提出了利用微型光谱仪构建适合于滤光片快速测量整体系统,并研究了系统的各个关键部件。论文设计了精密的二维移动平台。二维平台最大位移为120mmx 120mm,可一次性承载100片大小为l0mm×10mm的滤光片,也可以放置多片大尺寸滤光片,具体可根据用户要求定制。配以高性能的步进电机和细分驱动器可使平台连续不停的稳定运行,以满足系统对高效检测的需求。论文还设计了测量系统硬件电路,硬件电路由以EZ-USB FX2为主控芯片的电路板和步进电机细分器组成,固件程序基于Cypress框架完成。EZ-USB FX2与PC机通过USB2.0协议传输数据,接收来自PC机应用程序的命令,向步进电机细分器发送脉冲信号,进而控制二维平台的移动,同时利用中断检测平台的位移状态并实时反馈给PC机的应用程序。滤光片透过率的测量离不开现代微型光谱仪。为保证测量精度,在了解微型光谱仪的基本原理的基础上,论文对微型光谱仪的噪声进行了全面的研究,并给出了相应的去噪算法,实验验证了算法的可行性。本文提出了实用的带通滤光片质量判据算法。算法不仅适用于正常的滤光片透过率曲线,更适用于检测质量有问题的滤光片,这些滤光片通常表现为透过率曲线不平整,有多处“拐点”或“凹坑”。质量判据算法在精确性、合理性、全面性等方面具有重大突破。实验结果证明本系统测量精确、判据全面、检测速度快,且对于每版滤光片阵列可实现完全自动化检测,无需人工介入。相比目前市场上用于滤光片质量检测的设备,本系统的全面性与高效性尤为突出,具有重要的使用价值与广阔的市场前景。

带通滤光片质量自动扫描检测装置的研究与实现

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