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目前微系统的已经在各个行业得到了广泛的研究和应用,作为微系统的一个重要分支,微构件的检测与微系统的发展相辅相成,息息相关。微构件的检测是理解微制造加工的主要手段,是检验微系统成功与否的主要途径。微构件的检测技术与设备目前绝大多数被少数几个国家如日本、德国掌握,且设备昂贵、技术封装非常严密,中国目前在这一行业所能做的工作几乎全是设备应用与软件操作,所以必须要在这方面大力开展研究工作。微流控芯片是微系统在现代医学和分析化学中的一个实际应用,目前微流控芯片已经在我国开始大量的加工制造,但微流控芯片要广泛的运用,必须对生产的芯片的各个尺寸进行微观的质量检测,微流控芯片流道深度检测是芯片尺寸检测的一个重要内容,本文开展的基于D.F.D.(depth from defocus)的微流控芯片流道深度检测方法研究是一个尝试,实验证明这种方法是有效的,这也提供了其它与该产品类似的微构件几何量的检测的又一条新途径。 本文的主要的研究内容: 本论文的重点有两个方面:一是在高倍数码显微镜下的数字图像的采集;二是对采集到的数字图像进行处理,结合矩不变法和散焦测深原理计算微流控芯片流道的深度。 第一章,在综合论述了微系统、微构件检测的基础上,提出了计算机视觉、计算机图像及其相关概念,介绍了微流控芯片流道尺寸目前的检测方法和检测原理,提出了各种检测方法存在的优缺点。在本章最后指出了本文的研究的意义、背景和内容,并对论文的各个章节进行了安排。 第二章,对散焦测深系统技术的基本原理和实现途径与方法做了一个总结,分析了它们各自的特点和实现方法。 第三章,根据散焦测深检测原理,我们设计了用于微流控芯片的深度检测方案,提出了矩不变法结合数字图像处理进行深度的测量。 第四章,对散焦测深系统的关键技术之一的数字图像处理作了深入讨论,详细介绍了基于D.F.D的微流控芯片的数字图像处理及其关键代码研究,得到了数字图像处理试验结果。 第五章,在散焦测深理论的指导下,根据第四章的测深系统设计方案,对微流控芯片流道的测量过程做出了流程安排,并进行了具体实验测量,最后对结果进行验证,提出了误差来源和消除误差的思路以及方法。 最后一章对全文进行了总结,简述了本文的研究成果,并对散焦测深系统未来的发展进行了探讨和展望。