工件表面微观形貌分析在机械加工及测量领域有着十分重要的作用。与二维形貌分析相比,三维形貌分析能够提供更全面的表面信息。然而,现有复杂、昂贵的先进测量手段始终无法实现原位测量。为了实现对工件表面现场检测和三维形貌表征,将基于单目视觉的SFS(shape from shading,从明暗恢复形状)算法及光度立体法应用至微观形貌原位测量领域,提出一种可以进行二维图像采集并进行三维形貌重构的原位测量方法,并对比两种算法在微观形貌三维恢复上的结果。基于上述方法,进行SiC工件表面三维形貌恢复试验,同时与共聚焦显微镜扫描结果比较。试验结果表明,相比于SFS方法,光度立体法重构结果更加准确,截线特征点高度差相对误差低于27.2%,截线二维参数相对误差低于32.8%,表面三维参数相对误差低于19.6%,为解决机械零件表面微观形貌原位测量难题给出了新...

针对目前工业领域对平面零件面形低成本测量需求,提出了一种基于带通滤光片的干涉测量方法。该方法根据分振幅干涉的原理,使用两个中心波长相差10 nm的滤光片分别放置在工业摄像头上,拍摄两组准单色光干涉图样,通过对比处理实现干涉条纹级数排序。然后使用Zernike多项式对完成排序的干涉图样进行拟合,获得环形工件面形,最后应用最小二乘法摆正,获得所测工件的面形精度信息。通过理论分析及实测对比验证了该方法的可行性。