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2025-06-17 16:37:01
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报告一:《基于球面透镜表面暗场成像仿真实现无盲区透镜缺陷检测》
球面透镜是应用极为广泛的一类光学元件、在光学加工加工及使用过程中很容易产生各种类型的表面疵病。此类超光滑光学元件表面的机器视觉数字化检测中,往往采用暗场成像方法,因为其缺陷与背景的对比度较高,在衍射增宽的作用下,可检测到的划痕尺度往往可以达到亚微米量级。检测中球面面型对照明光源本身容易破坏暗场,同时透镜包含两个以上的表面,随着面数增加,光源的反射光更容易干扰疵病成像。本文建模常见的暗场成像检测布局,并仿真球面透镜的多次反射成像,从而提出一种无盲区的透镜检测方法。利用表面检测视觉系统建模以及疵病BRDF双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)建模,通过成像仿真模拟了无盲区透镜缺陷检测实验。



会议茶歇期间,杨甬英教授携国家'十四五'重大出版工程《变革性光科学与技术丛书》的核心著作——《机器视觉中的光学成像及缺陷评价》(清华大学出版社)开展签名赠书活动。
该书由杨甬英教授领衔,联合曹频高级工程师、江佳斌博士等核心成员历时三年共同编撰,凝聚团队在光学缺陷检测领域20余年科研积淀:
理论体系构建:杨甬英教授主导建立FDTD散射模型与定量评价国家标准
工业算法突破:曹频高工攻克深度学习缺陷识别产业化瓶颈
仿真技术革新:江佳斌博士研发BRDF建模与无盲区检测方法
这本专著以「理论奠基-技术破壁-国标立规」三部曲,终结了光学表面缺陷「无标可依」的历史,将FDTD散射模型、无盲区检测、深度学习算法凝练为可复现的科研范式与可执行的产业法典,为中国从光学制造大国迈向检测强国铺设了毫米级精度的学术路基。



报告二:《非球面光学元件表面缺陷数字化检测技术》
非球面光学元件由于具备常规球面元件所不具有的消除像差、减少光能损失等优点被广泛应用于国防及工业等高科技各个领域。空间随机分布在大口径非球面的表面缺陷,会对元件的使用造成额外像差、能量散射等不良影响,因此在元件加工、使用中需要对光学元件表面缺陷进行客观、定量的数字化评价,以保证光学系统的稳定可靠性。但由于非球面元件面形变化大、尺寸规格多样、检测精度需达到亚微米等要求,因此对其表面缺陷的自动化定量检测提出了巨大的挑战。
非球面光学元件表面缺陷数字化检测技术如 Fig.1(a) 所示,采用2022年新颁布的国家标准GB/T 41805-2022所述的“光学元件表面疵病定量检测方法—显微散射暗场成像法”,可同时兼容平面、球面、非球面、柱面面形元件的检测。



报告三:《新颖的四波FIS4球面动态干涉仪——精密球面检测新突破》
随着航空航天、集成电路的超微加工领域的发展,对光学制造与检测的水平要求不断提高,其精度进入纳米时代。动态干涉仪是检验大口径长曲率半径精密光学元件最准确、最有效的工具之一,它的发展趋势为在瞬间进行高速测量并且获得较高相位分辨率与空间分辨率的干涉图像。
光学元件的球面面形特别是长曲率半径光学元件检测时难免受到外界环境扰动影响,为此有动态干涉仪使用线栅偏振片对每个像素进行旋转以得到不同的相移,相机同步获得四帧相移干涉图,形成了泰曼格林、菲索型等动态干涉仪,省略了四步相移的时间,但检测信息获取时还是一个双光束干涉系统,因此被检球面的曲率半径过长还是容易造成条纹易抖动引起测量结果的不稳定。FIS4四波剪切共路干涉传感器(Four-wave Interferometric Sensor,FIS4)可以有效解决双光束干涉条纹抖动的弊端。


