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3D光學干涉輪廓儀中的數據處理與分析方法
閱讀：405 發布時間：2023-6-25
3D光學干涉輪廓儀廣泛應用于制造、機械加工、電子、航空航天等領域。在實際應用中，所得到的原始數據需要進行處理和分析，以得到更為準確而詳盡的表面形貌特征。在此，我們就介紹其中的數據處理和分析方法。
一、數據處理
由3D光學干涉儀得到的表面形貌數據是一組二維圖像，通常會包括多組數據。在數據處理中，需要進行以下處理：
1.偽彩色映射：將不同高度值的灰度圖像映射到不同顏色的曲面圖上，增強顯示效果，更加直觀。
2.圖像平滑：對于原始數據中存在的較小度數高頻噪聲，需要采用低通濾波器進行平滑處理，去除噪聲干擾，使得曲面圖更加清晰、平滑。
3.數據矯正：儀器可以呈現數字化數據，需要從儀器原始數據中提取樣品實際尺寸和形狀，進行數據矯正。
二、數據分析
在進行數據分析時，需要對處理后的數據進行分析和計算。
1.表面粗糙度：采用表面高度差和均方根的定義。
2.表面采樣間距：分析采樣間距及其對表面形貌誤差的影響，確定采樣間距。
3.法線向量：計算出曲面的法線向量，進而確定曲面的任意點上的切線平面及法向量，得到表面形貌的微觀特征信息。
4.三維形貌分析：采用光學形貌分析軟件對樣品的三維形貌進行特征提取，包括曲率半徑、徑向、軸向等。
5.形貌偏差分析：對于生產制造中的實際工件，需要通過與標準數據進行對比計算形貌差異。
6.特征擬合：通過擬合特征曲線，確定其數學表達式，便于后續對其進行擴展應用。