朱丹
- 作品数：25 被引量：51H指数：5
- 供职机构：南京理工大学电子工程与光电技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程理学电子电信医药卫生更多>>
- 发挥蝙蝠翼高频脉冲特性的微结构线宽超分辨测量方法
- 2024年
- 白光显微干涉是阶跃型微结构三维形貌无损测量的经典方法,但其低通滤波特性使阶跃边缘本应突变的三维形貌被平滑,导致边缘定位困难,影响线宽参数的计算提取。当微结构深度在光源相干长度内时,蝙蝠翼效应使阶跃边缘处的复原形貌产生尖锐脉冲。蝙蝠翼脉冲是三维形貌中的伪信号,但其高频特性更利于阶跃边缘的识别。微结构线宽为两阶跃边缘各自对应蝙蝠翼脉冲高度峰值位置的间距。然而,三维形貌空间采样频率受成像艾里斑和探测器像素大小限制,在线宽测量方向上通常仅有数个像素点受蝙蝠翼效应影响,通过蝙蝠翼脉冲高度峰值定位,线宽测量精度仅有像素级别。本文建立了针对蝙蝠翼效应及其离散采样特性的白光干涉信号数值仿真模型,发掘了线宽正交方向上样品阶跃边缘形貌的空域缓变特性,等效提高了蝙蝠翼脉冲在该方向的采样频率。据此提出了一种基于蝙蝠翼高度峰值位置高精度定位的微结构线宽超分辨白光干涉测量方法,并依据实测条件分析了样品位姿对测量精度的影响。以RSN标定板为样品,采用成像艾里斑半径约为0.590μm的测量系统,利用本文方法实测标定线宽2~6μm的光栅区域线宽结果与标定值偏差小于0.021μm,实验结果证明,该方法可以实现远高于系统横向分辨率的线宽超分辨测量。
- 徐志毅范筱昕张佳乐周圣航郭珍艳朱丹高志山袁群
- 关键词：线宽测量超分辨白光干涉信号采样
- 基于粒子群优化算法的光学相干层析像差校正方法被引量：9
- 2020年
- 光学相干层析成像系统在扫描成像时,会不可避免地引入附加像差。此时,图像细节信息丢失,无法满足医学成像的高清晰度要求。为此,提出一种基于粒子群优化算法的像差校正方法。将像差校正过程以滤波形式建模,由泽尼克多项式的线性组合构成滤波器,通过选定图像信息熵或图像清晰度作为优化指标,利用粒子群优化算法进行迭代估计多项式的最佳系数值,最终得到清晰图像。以分辨率板为仿真目标图像分别加载离焦及低阶混合波前像差,以图像信息熵和清晰度分别作为评价函数,复原结果误差均方根误差(RMS)值均小于0.1λ,得以清晰成像;实验采集洋葱细胞图像,以信息熵作为评价指标,校正像差后其下降18%;采集葡萄组织图像,以清晰度作为评价指标,校正像差后其上升36%;细胞和组织轮廓信息均得以分辨。
- 毕津慈高志山朱丹马剑秋袁群郭珍艳屈艺殷长俊徐尧
- 关键词：光学相干层析像差校正粒子群优化
- 基于舍选抽样BRDF离散数值的散射光线追迹方法被引量：1
- 2023年
- 提出了一种基于表面双向反射分布函数(BRDF)离散测量值直接追迹散射光线的方法,以各向同性表面为例,先对随散射角离散变化的表面BRDF离散测量数据组做空间坐标转换,由散射角半球空间转换到方向余弦空间;再通过等间距赋值插等值方式得到方向余弦空间内分布的BRDF数据;然后,利用舍选抽样法不受限于累积分布函数(CDF)求解过程的优点,设计新的散射概率模型,以方向余弦空间内BRDF数值比表示离散光线的概率分布,设定检验条件筛选出散射光线的空间坐标,实现散射光线追迹。为验证本文方法的准确性与适用性,设置相同的入射角、追迹光线数量等仿真参数,编制了本文光线追迹方法的仿真程序,对不同光机元器件建模仿真,对比商用LightTools软件的仿真结果,计算二者的通用质量指数UQI作为比对评价指标。结果表明,基于舍选抽样BRDF离散数值的散射光线追迹方法,运算结果数据准确,与商用LightTools软件的仿真结果相比,UQI值均在0.998以上,且波动范围小,本方法具有良好地适用性。
- 乔文佑高志山袁群朱丹许宁晏伦旭磊车啸宇
- 关键词：光线追迹双向反射分布函数蒙特卡洛法
- 同步移相动态显微干涉在流速检测中的应用
- <正>人眼眼底血管血流速度监测对人体重大疾病的预警和诊断具有重要的科学意义。目前眼底血流速度的主流检测方法多基于多普勒效应,对眼底微血管慢速血流信号的探测灵敏度较低。理论上,血细胞运动造成局部光程的改变会带来光场相位的变...
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- 文献传递
- 基于降采样粒子群优化的子孔径拼接干涉方法被引量：2
- 2022年
- 提出了一种基于粒子群优化的子孔径拼接方法,实现子孔径拼接调整误差和定位误差的同步消除。为了提升粒子群搜索算法的效率,利用降采样的方式缩小粒子群算法的搜索范围,然后通过梯度法获取像素级定位误差,实现各项误差系数的求解。以实测干涉波面作为仿真输入,比对了该算法和常规粒子群算法的子孔径拼接干涉检测结果。两种方法均能达到整像素级定位精度,但采用4阶(1/16)降采样手段使得算法的运算速度提高了约12倍。选择平面反射镜、离轴抛物面反射镜作为实测样品,利用所提拼接方法获得的表面面形与全口径测试结果吻合,拼接结果准确。
- 王若言朱丹袁群刘威剑高志山
- 关键词：应用光学粒子群算法子孔径拼接
- 星载激光测高仪距离参数地面标定方法被引量：10
- 2019年
- 星载激光测高仪接收系统通过收集地表反射的回波信号,反演卫星与地表的高度。本文提出一种回波模拟光源方法,产生延时量可调的激光主波和回波周期脉冲信号作为接收系统的检校输入源,对星载激光测高仪距离参数进行地面标定。首先,采用主波与回波光电探测器互换的测量方法,利用频率计数器对回波模拟光源的延时量设定值进行精确测量,测量方法误差为113ps。然后,通过比对回波模拟光源调制的延时量设定值和接收系统测试获取的延时量实测值,实现对测高误差的标定和校正。研制了一套回波模拟光源系统,通过3335640.9~3669205.0ns的延时量调制,实现对500~550km高度的精确模拟,模拟延时信号的抖动量为34.5ps,延时偏差小于118ps,为百千米级星载激光测高仪提供了高程误差优于6cm的地面检校能力。
- 陈露高志山袁群殷慧敏朱丹刘威剑
- 微结构显微光学无损检测方法(特邀)被引量：7
- 2022年
- 微纳尺度的微结构可调制光场,提高传感器的灵敏度,是新一代功能器件或传感器件中广泛使用的重要结构特征。包含微细加工在内的先进制造技术的快速发展,对多种型式微纳尺度微结构的无损测量技术提出了紧迫的需求。本文从多维视角论述了国内外行业发展中出现的微结构种类、型式,围绕具有高精度无损检测特质的光学显微技术,阐述了国内外仍在继续发展的微结构无损检测四种主流方法,分析了这些方法的技术特点、适用对象,给出了典型样品的检测结果,其中部分结果是首次发表。结果表明,暗场显微机器视觉法,是振幅型颗粒、凹坑、划痕等有害微结构的有效检测方法,可以实现大尺度样品的快速检测;共焦显微成像和低相干显微干涉法是“相位”型微结构的最佳检测方法,可以得到微结构的三维形貌;光谱反演-过焦扫描法与近红外显微干涉法,是应高深宽比微结构无损检测需求而发展起来的新方法,前者可以快速测得线宽和深度,后者可以测得物镜视场范围内高深宽比微结构的三维形貌,二者可以相互验证与补充。
- 高志山袁群孙一峰马剑秋郭珍艳朱丹赵雨晴霍霄王书敏张佳乐周行吴春霞范筱昕
- 关键词：无损检测
- 基于显微原理的微区应力测量技术
- 2024年
- 微区应力在印制电路板焊接、透明导电膜镀制、显微光学系统装配等过程中普遍存在,将降低器件的性能和运行安全性。现有应力测量系统适用于大尺度的光学材料,不能用于微区应力测量。针对微区应力非接触无损测量问题,提出了一种基于显微技术的微区应力测量方案,该方案融合了基于偏振的光学应力测量系统与对微区成像的显微系统,可实现横向尺度为毫米或亚毫米量级区域范围的应力测量。借鉴国家标准GB/T 7962.5—2010的2.3%相对误差测量精度要求,开展了测量装置的系统设计与元件误差分析研究。为验证理论设计与测量方案的有效性,构建了一套测量微区应力分布的装置,工作波长为532 nm,显微物镜倍率为50×,相应的理论空间分辨率为0.59μm。选择工作于532 nm、相位延迟量由计量部门赋值的零级1/4波片为测量对象,测量区域直径为0.96 mm相位延迟量测量结果为1.595 rad。经与中国计量科学研究院的检测结果1.604 rad比对,绝对误差为0.009 rad,相对误差仅为0.6%,验证了测量装置的测量精度。利用该装置,检测了石英玻璃的不同测量区域在施加不同大小预压力下的相位分布。结果表明:该测量方法的测量误差在1%内,可检测出现有测量系统无法分辨的微小区域应力。
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- 关键词：显微技术相位延迟
- 微结构显微光学无损检测方法(特邀)
- 微纳尺度的微结构可调制光场，提高传感器的灵敏度，是新一代功能器件或传感器件中广泛使用的重要结构特征。包含微细加工在内的先进制造技术的快速发展，对多种型式微纳尺度微结构的无损测量技术提出了紧迫的需求。本文从多维视角论述了国...
- 高志山袁群孙一峰马剑秋郭珍艳朱丹赵雨晴霍霄王书敏张佳乐周行吴春霞范筱昕
- 关键词：无损检测
- 一种基于偏振相机的应力测量方法及其误差校正
- 2024年
- 基于Muller矩阵和Stokes矢量测量原理,提出了一种利用圆偏振光、无旋转元件的应力测量和在线误差校正方法。该方法通过偏振相机获取的光强信息计算出待测样品的相位延迟,对相位延迟进行溯源便可得到样品的应力分布。通过分析标准1/4波片的相位延迟和偏振相机消光比对测量结果的影响,提出了相应的在线测量与校正方法。为验证方案的可行性,搭建了一套应力测量系统,利用该系统测量了一块经计量部门赋值的633 nm波长的1/4波片,并用提出的误差校正方法校正了测量结果。结果表明:校正前后波片相位延迟相对误差分别为11.5%和1.73%,校正后的相对误差主要由线偏振器产生。所提方法具有测量过程简单、精确度高等特点。
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- 关键词：相位延迟应力测量波片
