顯微物鏡數(shù)值孔徑圖像式測量方法

1顯微物鏡數(shù)值孔徑圖像式測量方法本文件適用于數(shù)值孔徑名義值大于1.00的無限遠校正顯GB/T26600—2011顯微鏡光學顯微3.1物鏡objective3.2無限遠校正物鏡infinity-correctedobjective3.3數(shù)值孔徑numericalapertureNA3.423.5景深depthoffield3.63.73.83.9全反射圓直徑diameteroftotalreflectioncircle3.10數(shù)值孔徑圓直徑diameterofnumericalaperture3 θ1——光線在浸液中的入射角，單位為度(°);n2——蓋玻片的折射率；θ2——光線在蓋玻片與空氣界面處的全反射臨界角，單位為度(°)。4NANA=“1——光線在浸液中的最大入射角，單位為度(°);“2——光線在蓋玻片中的最大NA——待測物鏡的數(shù)值孔徑。對于無限遠校正物鏡，其全反射圓直徑與數(shù)值孔徑圓直徑分別由公式（3）和公式（4）計算得到。 （3）D外=2n1fosin(a1) （4）fo——待測物鏡的焦距，單位為毫米（mmD外——數(shù)值孔徑圓直徑，單位為毫米（mm）。聯(lián)立公式（1234可得到待測物鏡的數(shù)值孔徑計算公式（5）為：D外D內(nèi)）：6.1裝置組成56.2測量照明模塊6.3成像照明模塊6.4測試模塊物鏡型號為準，蓋玻片的一個表面應標記用于成像觀測的6.5調(diào)焦模塊6.6探測模塊66.7數(shù)據(jù)處理模塊h)利用調(diào)焦機構(gòu)精密調(diào)節(jié)蓋玻片與待測物鏡之間的距離，直至圖像傳感器上觀測到蓋玻片下表j)調(diào)節(jié)圖像傳感器曝光時間，使其觀測到的物鏡數(shù)值孔a)利用數(shù)據(jù)處理模塊對采集的物鏡數(shù)值孔徑測試圖像進行處理，最終得到數(shù)值孔徑圓直徑和全9不確定度分析UNA=√()2+()2 7UNA——數(shù)值孔徑的合成標準不確定度；——數(shù)值孔徑測試結(jié)果算術(shù)平均值；UD外——數(shù)值孔徑圓直徑的不確定度，單位為像素數(shù)量；——數(shù)值孔徑圓直徑的算術(shù)平均值，單位為像素數(shù)量；UD內(nèi)——全反射圓直徑的不確定度，單位為像素數(shù)量；——全反射圓直徑的算術(shù)平均值，單位為像素數(shù)量。數(shù)值孔徑圓直徑和全反射圓直徑的A類標準不確定度按公式uA——A類標準不確定度；xi——第i次測試結(jié)果；N——測試次數(shù)；tp——修正因子。a——擬合圓直徑可能值的半寬度；按照公式（10）分別計算得到全反射圓直徑和數(shù)值孔徑圓直徑的合成標準不確 C示例了NA1.49顯微物鏡數(shù)值孔徑測試結(jié)果的合成標準8對物鏡數(shù)值孔徑圖像式測試裝置中圖像傳感器采集到的物鏡數(shù)值孔徑測試圖像進行處理，提取數(shù)b)利用最大類間方差算法計算數(shù)值孔徑測試圖像的二值化閾值，并利用該閾值對數(shù)值孔徑測試c)二值化后的圖像為一個圓環(huán)圖案，遍歷二值化圖像的所有像素，提取所有邊界像素點坐標；其中外圓像素點合集為數(shù)值孔徑圓的邊界，內(nèi)圓像素點合集為全反射圓9e)根據(jù)數(shù)值孔徑測試圖像中數(shù)值孔徑圓的邊界像素點坐標和全反射圓的邊界像素點坐標，分別進行圓擬合，并計算得到擬合圓直徑，具體計算方法如下：(x-xc)2+(y-yc)2=R2.…R——圓半徑，單位為像素數(shù)量。）：g(x,y)=(x-xc)2+(y-yc)2-R2......…..…….....….....…………..（A.2））：A.3）,yi——待擬合數(shù)據(jù)點的橫坐標和縱坐標，單N——待擬合數(shù)據(jù)點的個數(shù)。）： ?ycf f N式中：Dx-x+y-yND——擬合圓直徑，單位為像素數(shù)量。N式中：Dx-x+y-yND——擬合圓直徑，單位為像素數(shù)量?！?nm123456789