顯微物鏡數(shù)值孔徑圖像式測(cè)量方法

1顯微物鏡數(shù)值孔徑圖像式測(cè)量方法本文件適用于數(shù)值孔徑名義值大于1.00的無(wú)限遠(yuǎn)校正顯GB/T26600—2011顯微鏡光學(xué)顯微3.1物鏡objective3.2無(wú)限遠(yuǎn)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(xiàn)在浸液中的入射角，單位為度(°);n2——蓋玻片的折射率；θ2——光線(xiàn)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(xiàn)在浸液中的最大入射角，單位為度(°);“2——光線(xiàn)在蓋玻片中的最大NA——待測(cè)物鏡的數(shù)值孔徑。對(duì)于無(wú)限遠(yuǎn)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(jì)算得到。 （3）D外=2n1fosin(a1) （4）fo——待測(cè)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(cè)物鏡的數(shù)值孔徑計(jì)算公式（5）為：D外D內(nèi)）：6.1裝置組成56.2測(cè)量照明模塊6.3成像照明模塊6.4測(cè)試模塊物鏡型號(hào)為準(zhǔn)，蓋玻片的一個(gè)表面應(yīng)標(biāo)記用于成像觀測(cè)的6.5調(diào)焦模塊6.6探測(cè)模塊66.7數(shù)據(jù)處理模塊h)利用調(diào)焦機(jī)構(gòu)精密調(diào)節(jié)蓋玻片與待測(cè)物鏡之間的距離，直至圖像傳感器上觀測(cè)到蓋玻片下表j)調(diào)節(jié)圖像傳感器曝光時(shí)間，使其觀測(cè)到的物鏡數(shù)值孔a)利用數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集的物鏡數(shù)值孔徑測(cè)試圖像進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度；——數(shù)值孔徑測(cè)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?cái)?shù)量；——數(shù)值孔徑圓直徑的算術(shù)平均值，單位為像素?cái)?shù)量；UD內(nèi)——全反射圓直徑的不確定度，單位為像素?cái)?shù)量；——全反射圓直徑的算術(shù)平均值，單位為像素?cái)?shù)量。數(shù)值孔徑圓直徑和全反射圓直徑的A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式uA——A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；xi——第i次測(cè)試結(jié)果；N——測(cè)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(jì)算得到全反射圓直徑和數(shù)值孔徑圓直徑的合成標(biāo)準(zhǔn)不確 C示例了NA1.49顯微物鏡數(shù)值孔徑測(cè)試結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)8對(duì)物鏡數(shù)值孔徑圖像式測(cè)試裝置中圖像傳感器采集到的物鏡數(shù)值孔徑測(cè)試圖像進(jìn)行處理，提取數(shù)b)利用最大類(lèi)間方差算法計(jì)算數(shù)值孔徑測(cè)試圖像的二值化閾值，并利用該閾值對(duì)數(shù)值孔徑測(cè)試c)二值化后的圖像為一個(gè)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(diǎn)坐標(biāo)；其中外圓像素點(diǎn)合集為數(shù)值孔徑圓的邊界，內(nèi)圓像素點(diǎn)合集為全反射圓9e)根據(jù)數(shù)值孔徑測(cè)試圖像中數(shù)值孔徑圓的邊界像素點(diǎn)坐標(biāo)和全反射圓的邊界像素點(diǎn)坐標(biāo)，分別進(jìn)行圓擬合，并計(jì)算得到擬合圓直徑，具體計(jì)算方法如下：(x-xc)2+(y-yc)2=R2.…R——圓半徑，單位為像素?cái)?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(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，單N——待擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。）： ?ycf f N式中：Dx-x+y-yND——擬合圓直徑，單位為像素?cái)?shù)量。N式中：Dx-x+y-yND——擬合圓直徑，單位為像素?cái)?shù)量?！?nm123456789