近日，自動化研究所精密感知與控制中心研究員徐德、張正濤在IJAC第4期發(fā)表了研究論文An Effective On-line Surface Particles Inspection Instrument for Large Aperture Optical Element。文章介紹了新設計的1款新型緊湊檢測儀，可用于快速檢測LAOE表面的微粒污染，該儀器攜帶方便，實現(xiàn)在線檢測。

當前，對光學元件表無脫皮現(xiàn)象面微粒的檢測基本的方法是肉眼視察，這全憑工人的經驗來判斷微粒數量和大小，后的結果常常受很多主觀因素影響?，F(xiàn)在，還有1些專業(yè)的檢測儀器，如：激光剪切散斑干涉技術檢測薄片上的細小缺點;投射測定法使用THz光譜追蹤THz脈沖延遲，并得出元件表面狀態(tài)的量化數據;C-CT，即原子力顯微鏡，也稱掃描電子顯微鏡，檢測光學元件表面的微粒污染。雖然通過這些儀器測出的結果精度高，但不適用于在線檢測幾百微米級大小的微粒。

現(xiàn)階段，研究者們設計出了兩種可滿足美國國家點火裝置損傷檢測要求的系統(tǒng)：激光光學元件損傷檢測系統(tǒng)用于檢測傳輸光學元件及靶室真空窗的損傷情況;終端光學元件損傷檢測系統(tǒng)用于檢測終端光學元件的損傷情況。兩EELCEE公司與韓國的汽車零部件制造商Duckyang實業(yè)有限公司和MS Autotech公司合作系統(tǒng)均采取暗場成像技術來增加損傷圖象間的對照度。FODI系統(tǒng)可檢測大小超過50微梯形絲杠米的裂縫，置信度達99，檢測192束光大約需要2小時。但上述系統(tǒng)操作復雜，造價高昂，不容易攜帶，利用于實際時困難重重。

該論文設計的用于檢測大口徑光學儀器表面微粒的裝備減輕汽車本身重量是1種非常可靠的方式，基于暗場成像系統(tǒng)，可在遠工作距離的條件下，得到LAOEs表面的高清圖象。通過步進機電調劑鏡頭的放大倍率，而后自動對焦。裝備易于安裝，方便攜帶，可在線檢測。攝像機內部參數和鏡頭畸變參數離線校訂。當前圖象和理想圖象間的單應矩陣在線校訂。當前的變形圖象可通過單應矩陣和圖象校訂算法進行校訂。借助自適應閾值算法和SSE2算法可得到帶背景且抽取了微粒的2值圖象。通過分別計算子區(qū)域的微粒數，可得到微粒散布情況。

實驗結果表明，該緊湊型裝備可滿足大口徑光學元件的檢測要求，進程高效，結果準確。

編輯點評

當前，對光學元件表面微粒的檢測有1些專業(yè)的檢測儀器，但測出的結果精度高，但不適用于在線檢測幾百微米級大小的微粒。研究人員新設計的這款新型緊湊檢測儀，可用于快速檢測LAOE表面的微粒污染，攜帶方便，可實現(xiàn)在線檢測，是我國在該領域的1大重項突破。