一种新颖的微机电系统微结构显微图像三维自动拼接方法.pdfVIP

学兔兔 第49卷第18期 机 械 工 程 学 报 V01．49 NO．18 2013年 9月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep． 2 O 1 3 DoI：l0．3901，JME．2013．18．085 一 种新颖的微机电系统微结构显微图像三维 ． 自动拼接方法木 陈晓辉 刘晓军2 赵华东 张 军 卢文龙2 (1．郑州大学机械工程学院 郑州 450001； 2．华中科技大学机械科学与工程学院 武汉 430074) 摘要：提出一种基于白光垂直扫描显微镜(White-light vertical scanning interference microscopy,WVSIM)的微机电系统(Micro electro mechanical systems，MEMS)微结构三维自动拼接方法，来获得包含完整MEMS信息的大视场、高分辨率的MEMS微 结构显微图像，以满足MEMS微结构功能特征分析、评定的需要。通过分析白光垂直扫描显微成像原理，将MEMS微结构 显微图像的三维拼接分解为x-y向拼接与z向高度校正。将二维图像配准的尺度不变特征变换特征匹配算法应用到MEMS微 结构显微图像的三维拼接中，实现 MEMS微结构显微图像的智能、鲁棒三维自动拼接。试验表明，该方法不需要超高精度 的硬件，解决了任意形状MEMS微结构显微图像的高精度三维自动拼接问题。横向拼接精度可达0．8 Inn，纵向拼接精度小 于 1 am。 关键词：微机电系统微结构 三维自动拼接 白光垂直扫描显微镜 尺度不变特征变换 中图分类号：TP391 Novel Method for Automatic Three-dimensional Stitching of Microscopic Images of MEMS Microstructure CHEN Xiaohui LIU Xiaojun ZHAO Huadong ZHANG Jun LU Wenlong2 (1．School ofMechanical Engineering，Zhengzhou University,Zhengzhou 450001； 2．School of Mechanical Science and Enginefing．Huazhong University of Science＆Technology,Wuhan 430074) Abstract：A novel method for automatic three—dimonsional(3D)stitching ofmicroscopic images ofmicro electro mechanical systems (MEMS)microstructure is proposed．After the microscopic images of MEMS microstructure are captured by white—light vertical scanning interference microscopy(WVSIM)，the microscopic image of MEMS microstructure which contains complete information of MEMS microstructure with large field and high resolution is obtained by the proposed method．It could meet the demand of the analysis and evaluation of functional characteristics of MEMS mic