【摘 要】
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玻璃基板作为液晶平板显示产业的关键基础元器件,被广泛的应用在各种相关产品的生产制造中,成为人们日常生活中不可或缺的一部分。用于平板液晶显示器的玻璃基板在生产制造中
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玻璃基板作为液晶平板显示产业的关键基础元器件,被广泛的应用在各种相关产品的生产制造中,成为人们日常生活中不可或缺的一部分。用于平板液晶显示器的玻璃基板在生产制造中对其表面面形平整度及加工精度有着严格要求,导致其制作工艺要求较高使其成本不菲。在生产制造中,向玻璃基板表面投射的光束,会像常见镜面一样发生镜面反射,这给加工制造过程中对其面形的无损测量带来了难度。毫无疑问,对玻璃基板的面形测量方法进行研究可以指导其生产过程中的精加工及测量过程,对提高玻璃基板的生产加工效率与品质,降低其生产成本具有十分重要的意义。本文利用单目DH-HV1351UM工业相机,相机支架,投影仪,标准平面镜,玻璃基板及其支撑支架及计算机搭建了反射式相移偏折的镜面面形测量系统,通过MATLAB、C++以及Open CV开源库实现了对高反射表面面形的测量。论文主要工作内容及创新点如下:1.研究了反射式相移偏折镜面面形测量系统的测量与标定原理,分别对反射式相移偏折小尺寸镜面面形测量系统,反射式大尺寸玻璃基板面形测量系统分别建模,并对该系统测量误差的来源进行了分析。2.对基于面形梯度值的镜面面形测量算法的原理进行了研究,并对基于梯度的面形重建算法的精度与效率进行了数值仿真对比分析。3.通过特征点重投影误差最小化约束,对不同镜面面形测量系统中的位置参数标定分别进行了非线性优化。在大尺寸玻璃基板的面形测量系统中,利用施加共平面约束的虚拟大靶标,对具有大视场相机的面形测量系统标定进行了系统标定优化合成。4.在已搭建并完成标定的镜面面形测量系统的基础上,对平面镜、后视镜以及玻璃基板分别进行了测量实验,通过对其表面面形不平度进行评定计算,得到平面镜面形不平度为0.19 mm,汽车后视镜的匹配点误差为±0.5 mm,所检具有明显形变的玻璃基板面形平面度为3.6579 mm。验证了本文所提基于反射式相移偏折法的玻璃基板面形测量方案是可行的,可适用于测量大尺寸玻璃基板表面面形及其不平度评定。
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