一种用于显微镜转鼓的检测装置和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于显微镜转鼓的检测装置和检测方法，包括：获取同类型显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，选择两个目标函数，构建适应度函数，采用多目标优化算法，得到适应度函数最小值；计算待检测显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，得到待检测显微镜转鼓的适应度函数数值，并计算与最佳平衡点之间的之间的适应度函数数值的距离；重复上述步骤，评估待检测显微镜转鼓的光轴一致性和清晰度的性能

【技术实现步骤摘要】
一种用于显微镜转鼓的检测装置和检测方法


[0001]本专利技术涉及结构部件测试
，尤其涉及光学元件的测试
，实质为一种用于显微镜转鼓的检测装置和检测方法
。

技术介绍

[0002]在显微镜系统中，转鼓是非常重要的光学元件切换装置之一，可以用于切换不同的目镜
、
物镜和滤光片，以实现不同的放大倍数和观测模式
。
目镜和物镜是显微镜系统中的两个关键光学元件，目镜用于观察样品的整体形态和位置，物镜则用于放大样品的细节和结构
。
通过转动转鼓，可以切换不同的目镜和物镜，从而实现不同的放大倍数和观测模式
。
[0003]转鼓光轴一致性误差是指在显微镜的光路中，光线沿着光轴传播时发生的偏差或不一致性
。
清晰度评价是通过对比转鼓成像的实际图像与理论模型或标准样本的图像进行比较，从而得出转鼓的清晰度水平
。
[0004]现有技术中在对于显微镜转鼓进行检测时，需要考虑到转鼓光轴一致性和清晰度两个不同的指标，并分别进行评估和优化
。
但是转鼓在调整转鼓的光轴一致性时，可能会对光学系统的焦距
、
光路长度
、
光路对准等参数进行调整，这些调整可能会对图像的清晰度产生影响
。
[0005]当调整转鼓的光轴一致性时，可能会改变光路的长度，导致光线的传播路径发生变化，可能会导致光线的聚焦位置发生偏移，从而影响图像的清晰度
。
如果调整不当，可能会导致图像模糊或失焦
。
此外，调整转鼓的光轴一致性可能还涉及到光路对准的调整
。
如果调整不准确，可能会导致光线的偏离或散射，进而影响图像的清晰度
。
[0006]因此，调整转鼓的光轴一致性可能会对图像的清晰度产生影响，为了确保清晰度的最优化，需要在调整光轴一致性时综合考虑光学系统的参数和要求，并进行准确的调整和优化
。

技术实现思路

[0007]本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种用于显微镜转鼓的检测装置和检测方法
。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于显微镜转鼓的检测方法，包括以下步骤：
S1、
获取同类型显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，以光轴的标准差和距离变化范围作为两个目标函数，构建适应度函数，采用多目标优化算法，得到适应度函数最小值，表示为当前类型转鼓光轴一致性和清晰度的最佳平衡点；
S2、
计算待检测显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，并代入
S1
构建的适应度函数中，得到待检测显微镜转鼓的，为第
i
个待检测显微镜转鼓的适应度函数数值；
S3、
计算与最佳平衡点之间的之间的距离；
S4、
重复
S2
和
S3
步骤，评估待检测显微镜转鼓的光轴一致性和清晰度的性能
。
[0009]本专利技术一个较佳实施例中，在步骤
S1
中，具体包括以下步骤：
S11、
显微镜转鼓数学模型的建立，转动转鼓，通过计算转鼓内部
n
个任意点到光轴的距离，得到转鼓
n
个任意点到光轴的标准差和距离变化范围；
S12、
重复
S11
的操作，得到若干组同类型转鼓的光轴的标准差和距离变化范围；将若干组标准差和距离变化范围，进行数据预处理；
S13、
根据预处理后的数据，将光轴的标准差和距离变化范围作为两个目标函数，构建适应度函数；通过多目标优化算法，搜索到一组最优解，最优解表示光轴一致性和清晰度的最佳平衡点
。
[0010]本专利技术一个较佳实施例中，在
S11
中，计算转鼓内部
n
个任意点到光轴的距离分别为，计算，其中，
D
为转鼓的直径，为对应测量点与光轴的夹角
。
[0011]本专利技术一个较佳实施例中，任意点到光轴的夹角可以通过干涉法得到，具体包括：将转鼓置于干涉光路中，调整转鼓的位置和角度，直至光轴与旋转轴重合；打开激光器，产生干涉图案；根据干涉图案的变化来计算测试点与光轴之间的夹角
θ
的大小，公式为，其中
λ
是光源的波长，
d
是干涉光路中两个反射镜之间的距离，
N
是干涉条纹的移动次数
。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，转鼓
n
个任意点到光轴的标准差为：
。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，距离变化范围：，其中，为距离的最大值，为距离的最小值
。
[0014]本专利技术一个较佳实施例中，所述适应度函数为：；其中，表示光轴标准差的目标函数，表示光轴距离变化范围的目标函数，和是对应的光轴标准差和距离变化范围的权重
。
[0015]本专利技术一个较佳实施例中，多目标优化算法包括非支配排序遗传算法
、
多目标粒子群优化算法或
MOEA/D
算法
。
[0016]本专利技术一个较佳实施例中，若待检测转鼓的适应度函数数值与的距离不大于
x
，该转鼓的光轴一致性和清晰度与最佳平衡点非常接近，评估该转鼓的性能表现好；反之，若待检测转鼓的适应度函数数值与最小值的距离大于
x
，该转鼓的光轴一致性和清晰度与最佳平衡点较远，需要进一步的调整和优化
。
[0017]本专利技术一个较佳实施例中，所述同类型的显微镜转鼓指的是具有相同功能和用途的显微镜转鼓
。
[0018]本专利技术提供了一种用于显微镜转鼓的检测装置，基于上述所述的一种用于显微镜
转鼓的检测方法，包括：显微镜转鼓，用于放置待检测显微镜转鼓和同类型转鼓，以进行光轴的测量和比较；光学测量设备，包括激光干涉仪
、
激光测距仪
、
光学传感器，用于测量光轴的标准差和距离变化范围；数据采集系统，用于记录和处理从所述光学测量设备获取的数据，并计算标准差和距离变化范围；旋转装置，用于转动所述显微镜转鼓，以获取对应转鼓内部不同点到光轴的距离；数学模型，用于描述显微镜转鼓的运动和光轴的变化；计算机，用于进行数据处理
、
构建适应度函数和运行多目标优化算法
。
[0019]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术提供了一种用于显微镜转鼓的检测方法，通过找到同类型显微镜转鼓的光轴一致性和清晰度的最佳平衡点，通过对比待检测显微镜转鼓的适应度函数数值和最佳平衡点的适应度函数最小值，计算其距离大小，评估待检测显微镜转鼓的光轴一致性和清晰度的性能
。
[0020]本专利技术利用数学建模和优化算法，实现了对光轴一致性和清晰度的自动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于显微镜转鼓的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
获取同类型显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，以光轴的标准差和距离变化范围作为两个目标函数，构建适应度函数，采用多目标优化算法，得到适应度函数最小值，表示为当前类型转鼓光轴一致性和清晰度的最佳平衡点；
S2、
计算待检测显微镜转鼓的光轴的标准差和距离变化范围的数值，并代入
S1
构建的适应度函数中，得到待检测显微镜转鼓的，为第
i
个待检测显微镜转鼓的适应度函数数值；
S3、
计算与最佳平衡点之间的之间的距离；
S4、
重复
S2
和
S3
步骤，评估待检测显微镜转鼓的光轴一致性和清晰度的性能
。2.
根据权利要求1所述的一种用于显微镜转鼓的检测方法，其特征在于：在步骤
S1
中，具体包括以下步骤：
S11、
显微镜转鼓数学模型的建立，转动转鼓，通过计算转鼓内部
n
个任意点到光轴的距离，得到转鼓
n
个任意点到光轴的标准差和距离变化范围；
S12、
重复
S11
的操作，得到若干组同类型转鼓的光轴的标准差和距离变化范围；将若干组标准差和距离变化范围，进行数据预处理；
S13、
根据预处理后的数据，将光轴的标准差和距离变化范围作为两个目标函数，构建适应度函数；通过多目标优化算法，搜索到一组最优解，最优解表示光轴一致性和清晰度的最佳平衡点
。3.
根据权利要求2所述的一种用于显微镜转鼓的检测方法，其特征在于：在
S11
中，计算转鼓内部
n
个任意点到光轴的距离分别为，计算，其中，
D
为转鼓的直径，为对应测量点与光轴的夹角
。4.
根据权利要求3所述的一种用于显微镜转鼓的检测方法，其特征在于：任意点到光轴的夹角可以通过干涉法得到，具体包括：将转鼓置于干涉光路中，产生干涉图案；根据干涉图案的变化计算测试点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中华，张辰凡，梁婷婷，
申请(专利权)人：苏州华英光电仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：