一種預塗感光版砂目的測試方法及設備的製作方法
2023-12-03 18:11:31 1
專利名稱：一種預塗感光版砂目的測試方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及預塗感光版砂目的測試方法，特別是一種通過圖像特徵的統計參量來表徵預塗感光版沙漠型結構的粗糙度的方法。
預塗感光版(PS版)表面狀態屬於沙漠型結構，因此，利用通常測試表面粗糙度的方法既不能正確反映它的實際情況，也無法得到正確的結果。通常採用觸針式粗糙度測試儀測試粗糙度Ra數值的方法推斷分析砂目質量。但是，觸計式測試儀所測數值因版面不均勻及劃針頭半徑大小不同而不準確，測量範圍是一條線，波動誤差大，且損耗針尖，劃傷樣品。然而利用價格昂貴的進口掃描電子顯微鏡的部分功能，將預塗感光版切片處理後攝象，觀察、探測砂目外觀形貌的方法對砂目進行質量分析，又不適用於大規模生產的檢測。因此，需要觸針式測試儀與掃描電鏡分別測出數值才能表述砂目的技術狀態。操作繁瑣，費時、費力，效果不能直觀。因此，有必要提供一種新型的測試預塗感光版砂目的方法。
本發明的目的是提供一種預塗感光版砂目的測試方法及設備，本方法簡便、快捷、直觀、數據統計更加趨於相對準確。
為實現上述目的，本發明採取以下設計方案這種預塗感光版砂目的測試方法通過預塗感光版沙漠型結構粗糙度的圖樣採樣，通過顯微成像系統將成像放大，在CCD器件表面上，再輸出電子圖像信號，存於圖像採集卡中，由計算機進行圖像特徵統計，再將圖像及統計參量的結果由顯示器顯示，並列印輸出。
所述參量是均方根偏差和過平均值個數。
本發明方法的原理通過圖像特徵的統計參量來表徵PS版的粗糙度狀態。
1、圖像特徵的獲取利用顯微成像系統將預塗感光版待測表面放大，CCD攝像，圖像採集卡抓取圖像，計算機顯示器顯示，列印輸出。
2、統計參量即一副黑白圖像的灰度分布值。採一副圖，在計算機系統內存貯12萬-15萬個灰度值(命名為xi)。
3、表徵PS版不規則沙漠粗糙狀態的關係量通過實施得知可用Ra數值、灰度平均值的均方根偏差和過平均值(過零數)來表徵砂目均勻性的指標。均方根偏差=1N(x-xi)2]]>其中N為採樣點，xi為各點灰度，x＝1/N(x1+x2+……xN)為灰度的平均值過平均值的個數N由於沙漠型粗糙度的大小不僅反映在凹凸的深度不同也反映在凹凸盤的大小上，一定長度內過零數是不一樣的，過零數少，自然疙痙顆粒大，粗糙度就高。過零數除以2，可以近似為單位面積的目數M，M＝n/2/0.1mm2。
利用對灰度平均值的均方根值反映了表面的凹凸程度，即PS板的粗糙程度，這種表面狀態的表達方式符合PS版粗糙度狀態。
本發明優點以統計均方根偏差和過平均值數的參量，測量範圍是一長方形的面積，系統誤差很小，Ra值只在小數點後第三位變動，測量一次僅幾秒鐘，操作簡單，無損傷，可在計算機顯示器上直觀砂目放大幾百倍的形貌，可看到砂目的峰谷與缺陷的三維立體圖像。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1為預塗感光版砂目測試儀原理簡2為穩流電源原理3為預塗感光版砂目測試儀光學側量頭結構示意4為圖3中光學測量頭主視5為圖4的俯視6為圖5中A-A旋轉剖視7為圖5中B-B旋轉剖視8為計算機控制部分流程框9為圖象採集卡系統結構框10為主程序流程軟體框11a、圖11b、圖11c為子程序軟體框12a、圖12b、圖12c、圖12d為窗口命令處理子程序框13在傾斜光束照射下，本測試儀圖像中灰度的變化反映出微觀粗糙峰谷的大小。
圖1中，含有CCD攝像機用電源，還有光源用穩流電源、光源以及準直物鏡，利用它對PS版待測表面產生穩定的平行光照射，為顯微攝像提供基本條件，之所以採用穩流電源(見圖2)是考慮到光源對待測表面的照射直接影響著CCD攝像機所獲圖像的平面照度，該值的不穩定將引起圖像平均值及偏差大小，從而將影響標準偏差計算的準確度和可靠性。此外，照明光束應是平行光並傾斜照射待測面，形成峰谷分明的圖像；圖1中另一部分為由顯微物鏡20，折光稜鏡組、CCD攝像機及其電源組成的顯微成系系統。利用該系統將PS版待測表面經顯微物鏡20，放大成像在攝像機的CCD器件表面上，由CCD攝像機產生圖像的全電視信號(視頻信號)輸出給採集卡，經A/D轉換，傳給計算機主機，由計算機進行圖像特徵的統計，並將圖像及統計參量的結果由顯示器顯示。
上述的顯微系統的放大倍率可以採用8倍顯微物鏡，所謂8倍是指像面在160mm處的線放大倍率，折光稜鏡組可適當延長光路，增加CCD成像距顯微物鏡的距離，放大倍數約15倍，可使微觀起伏得到足夠放大，以提高檢測的可靠性。
本裝置所用攝像機的型號為1881，其中晶片是一種靈敏度高，像元多的CCD面陣，敏感像面面積為6.4×4.8mm2，對應的像元數為752×580，這樣每個像元的尺寸為8.6×8.3μm2，每個像元相對於待測PS版上面積為0.57×0.55μm2，這就是該裝置對待測面的採樣面積，考慮到裝置穩定性和統計測量的需要採用上述大小是較為合適的。
圖3、圖4、圖5、圖6、圖7中，在臺座上放有被測樣品4，光源通過準直物鏡將光線照射在被側表面上，25為定位套，6為立柱，13為細調旋鈕，24為粗調旋鈕，用於調整物鏡與測試樣品間距離，以獲得清晰的圖象。圖4中，12為燈架，11為燈座，10為燈泡，9為光源筒，筒的前端放有透鏡8，7為固定用螺圈，在物件上除安裝有折射稜鏡組外，還要裝有CCD攝像機，2為CCD攝像頭，對準物件的位置上為顯微物鏡(見圖6、圖7)，物鏡裝在光筒18、過渡筒19的下方，在最上方為稜鏡組，它由三個稜鏡組成，也可以採用多個，17為上稜鏡，它夾在雙彈片16下方，稜鏡外圍有鏡蓋15，從圖7可以看出二塊下稜鏡22及對應的蓋，稜鏡夾在固定片23和殼體21內，光線從物體上方的顯微物鏡到折射稜鏡組後，由CCD攝像。
計算機主機用於存貯適於PS版砂目檢測的軟體，對光學頭採集的圖象進行分析計算，求得表徵PS版表面狀態的有關數值，並可存貯測量值和圖象。
圖8中，視頻信號送至圖像採集卡(見圖9)，可採用黑白圖像採集卡CA-MPE-1000，經A/D轉換，送至主機。
圖10，主程序流程圖，圖11為子程序框圖，圖12窗口命令處理子程序框圖。
實施例1採用科技嘉公司開發的基於PC1總線的黑白圖像採集卡CM-MPE-1000，圖像傳輸速度達25M/S，可實現攝像和圖像到計算機內存的可靠傳送，可手動採集或自動採集，並顯示圖像及測量結果，約三秒鐘顯示結果。(見圖13)，圖13中，平均灰度125.265灰度方差12.452，粗糙度0.595單位面積顆粒數(個/平方毫米)為12314。
本程序在中文Windows3·1作業系統下運行，可實現表面粗糙度的非接觸的探測。PS版上每次測量面積約0.28×0.35mm2。
權利要求
1.一種預塗感光版砂目的測試方法，其特徵在於它通過預塗感光版沙漠型結構粗糙度的圖樣採樣，通過顯微成像系統將成像放大，在CCD器件表面上，再輸出電子圖像信號，存於圖像採集卡中，由計算機進行圖像特徵統計，再將圖像及統計參量的結果由顯示器顯示，並列印輸出。
2.根據權利要求1所述的一種預塗光版砂目的測試方法，其特徵在於所述參量是均方根偏差和過平均值個數。
3.一種預塗感光版砂目測試設備，其特徵在於它包括以下幾部份(1)準直光源它由光源、光源用穩流電源、準直物鏡組成。(2)顯微成像系統它包括顯微物鏡，折光稜鏡組，CCD攝像機，電源。(3)圖像採集及處理部分圖像採集卡，計算機、顯示器、印表機。
4.根據權利要求2所述的一種預塗感光版砂目的測試設備，其特徵在於所述折光稜鏡組由多個稜鏡組成。
全文摘要
一種預塗感光版砂目的測試方法及設備,它通過預塗感光版沙漠型結構粗糙度的圖樣採樣,通過顯微成像系統將成像放大在CCD器件表面上,再輸出電子圖像信號存於圖像採集卡中,由計算機進行圖像特徵統計,將結果由顯示器顯示,並列印輸出,這種通過圖像特徵的統計參量來表徵預塗感光版沙漠結構的粗糙度狀態。其測量範圍是長方形面積,系統誤差很小,Ra值是在小數點後第三位變動,測量一次僅幾秒鐘,簡單,無損傷,結果由顯示器顯示,直觀。
文檔編號G01B11/30GK1256398SQ98123330
公開日2000年6月14日 申請日期1998年12月10日 優先權日1998年12月10日
發明者溫未然, 王仲春, 高稚允, 高嶽, 黃粵熙, 張世進, 常俊平 申請人:中國印刷科學技術研究所