一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，包括1）將被測試件的被測區(qū)域置于紅外顯微鏡鏡頭下的觀察臺上；2）移動紅外顯微鏡鏡頭，使被測試件的最高或最低位置處于紅外顯微鏡鏡頭的聚焦位置；3）用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的紅外CCD獲取被測試件在此聚焦位置的紅外圖像；4）按照紅外顯微鏡鏡頭景深大小設定步長，采集不同聚焦位置的紅外圖像；5）將不同聚焦位置的紅外圖像用多聚焦圖像融合系統(tǒng)融合成一幅所有位置都處于清晰聚焦狀態(tài)的紅外圖像；6）根據(jù)融合后的紅外圖像，獲取與紅外圖像對應的溫度信息，實現(xiàn)曲面溫度的精確測量。本發(fā)明適用于所有在豎直方向投影不重疊或近似不重疊的任意曲面。
【專利說明】—種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領域，特別涉及一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法。
【背景技術】
[0002]紅外顯微鏡集成了可見光顯微鏡的顯微放大功能和紅外熱像儀測溫功能，主要用于微小區(qū)域溫度的測量及紅外特性的檢測，在半導體無損檢測、顯微熱成像分析、醫(yī)療診斷、公共安全、科學研究等方面具有廣泛應用。
[0003]目前紅外顯微鏡采集一個聚焦平面的紅外圖像，利用圖像信息獲取溫度信息，紅外圖像的清晰度影響著溫度的精確度。當測量物體表面起伏在顯微鏡鏡頭景深范圍內時，可以獲取所有位置都是清晰的物體紅外圖像，從中反映的溫度信息也能有很高的精確度；當物體表面起伏超過顯微鏡鏡頭景深范圍時，物體表面處在紅外顯微鏡遠點距離和近點距離之差的區(qū)域(聚焦區(qū)域)對應的紅外圖像位置是清晰的，超過這個范圍的區(qū)域，對應的紅外圖像就是模糊的，這個位置就不能很準確的反映物體表面溫度信息。
[0004]多聚焦圖像的融合技術屬于圖像處理領域的一項技術，它能將具有同一視野范圍但處于不同聚焦位置的圖像各自中的清晰部分提取出來，融合成所有位置基本都是清晰的圖像?；诙嗑劢箞D像融合技術的方法，大范圍起伏的物體表面溫度就可以用紅外顯微鏡測量，即可以實現(xiàn)曲面溫度測量。將二維空間的溫度測量拓展到三維面空間溫度的測量，實現(xiàn)了紅外顯微鏡溫度測量應用范圍的拓展。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，解決現(xiàn)有技術中被測物體表面起伏過大造成的紅外圖像局部位置不清晰、進而溫度不準確的問題，實現(xiàn)多聚焦位置圖像的融合，使紅外圖像基本所有位置處于清晰狀態(tài)，進而達到曲面溫度的精確測量。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，具有如下步驟:
1)將被測試件的被測區(qū)域置于紅外顯微鏡鏡頭下的觀察臺上；
2)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，移動紅外顯微鏡鏡頭，使被測試件的最高或最低位置處于紅外顯微鏡鏡頭的聚焦位置；
3)用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的紅外CXD獲取被測試件在此聚焦位置的紅外圖像；
4)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，按照紅外顯微鏡鏡頭景深大小設定步長，使紅外顯微鏡鏡頭在豎直方向周期性運動，采集不同聚焦位置的紅外圖像；
5)將不同聚焦位置的紅外圖像用多聚焦圖像融合系統(tǒng)融合成一幅所有位置都處于清晰聚焦狀態(tài)的紅外圖像；
6)根據(jù)融合后的紅外圖像，利用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的溫度測量和校準工具，獲取與紅外圖像對應的溫度信息，實現(xiàn)曲面溫度的精確測量。[0007]所述步驟I)中的被測試件為表面在豎直方向投影不重疊或近似不重疊的任意曲面。
[0008]所述步驟2)中的聚焦位置為紅外顯微鏡鏡頭的遠點距離和近點距離之差的區(qū)域，即紅外顯微鏡鏡頭景深。
[0009]所述步驟4)中的不同聚焦位置的紅外圖像是通過控制步長可控自動升降系統(tǒng)，使鏡頭沿豎直方向從最高(低)聚焦位置移動到最低(高)聚焦位置過程中每隔一個景深位置處米集的。
[0010]所述步驟5)中的多聚焦圖像融合系統(tǒng)涉及圖像處理領域，具有將不同聚焦位置的圖像中清晰的區(qū)域進行融合的功能。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下突出的實質性特點和顯著的優(yōu)點:
本發(fā)明方法實現(xiàn)了利用多聚焦圖像融合技術使紅外顯微鏡能夠實現(xiàn)曲面溫度的測量和周期性的監(jiān)測，實現(xiàn)多聚焦位置圖像的融合，使紅外圖像基本所有位置處于清晰狀態(tài)，進而達到曲面溫度的精確測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明方法的測量過程圖。
[0013]圖2為多聚焦圖像融合的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015]如圖1和圖2所示，一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，具有如下步驟:
1)將嵌有芯片的U盤電路板置入紅外顯微鏡的觀察區(qū)；
2)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，自上而下(或自下而上)移動紅外顯微鏡鏡頭使電路板最高(或最低)位置處于聚焦位置；
3)用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的紅外CXD獲取被測試件在此聚焦位置的紅外圖像；
4)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，按照紅外顯微鏡鏡頭景深大小設定步長，使紅外顯微鏡鏡頭在豎直方向周期性運動，采集不同聚焦位置的紅外圖像；
5)將不同聚焦位置的紅外圖像用多聚焦圖像融合系統(tǒng)融合成一幅所有位置都處于清晰聚焦狀態(tài)的紅外圖像；
6)根據(jù)融合后的紅外圖像，利用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的溫度測量和校準工具，獲取與紅外圖像對應的溫度信息，實現(xiàn)曲面溫度的精確測量。
[0016]本實施例中，所述步驟I)中的U盤電路板表面近似為豎直方向投影不重疊的曲面，表面高低差最大為0.9mm。
[0017]所述步驟2)中的步長可控自動升降系統(tǒng)，精度為0.001mm，行程為300mm。
[0018]所述步驟2)中的紅外顯微鏡鏡頭為I倍放大鏡頭，景深為0.3mm,視場范圍為
11.5mmX8.5 mmD
【權利要求】
1.一種利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，其特征在于，具有如下步驟: 1)將被測試件的被測區(qū)域置于紅外顯微鏡鏡頭下的觀察臺上； 2)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，移動紅外顯微鏡鏡頭，使被測試件的最高或最低位置處于紅外顯微鏡鏡頭的聚焦位置； 3)用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的紅外CXD獲取被測試件在此聚焦位置的紅外圖像； 4)通過步長可控自動升降系統(tǒng)，按照紅外顯微鏡鏡頭景深大小設定步長，使紅外顯微鏡鏡頭在豎直方向周期性運動，采集不同聚焦位置的紅外圖像； 5)將不同聚焦位置的紅外圖像用多聚焦圖像融合系統(tǒng)融合成一幅所有位置都處于清晰聚焦狀態(tài)的紅外圖像； 6)根據(jù)融合后的紅外圖像，利用紅外顯微鏡系統(tǒng)中的溫度測量和校準工具，獲取與紅外圖像對應的溫度信息，實現(xiàn)曲面溫度的精確測量。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，其特征在于，所述被測試件為表面在豎直方向投影不重疊或近似不重疊的任意曲面。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用紅外顯微鏡測量曲面溫度的方法，其特征在于，所述聚焦位置為紅外顯微鏡鏡頭的遠點距離和近點距離之差的區(qū)域，即紅外顯微鏡鏡頭景深。
【文檔編號】G01J5/10GK103759837SQ201410000382
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】胡志宇, 劉中意, 張春, 董建敏, 肖丹萍 申請人:上海大學