超景深测量仪微观形貌检测技术与工程应用

　　在现代精密制造的质检与研发环节，大量零部件存在表面高低落差明显、表面反光复杂的客观情况，传统光学显微镜受限于固有景深约束，往往需要反复调整对焦，才能获取样品局部清晰图像，对于台阶、凹凸、倾斜结构的完整观测会耗费较多人力，也难以同步完成形貌成像与量化测量工作，超景深测量仪便针对这类实际检测场景形成对应的解决方案。

　　整套设备依托大景深光学系统完成图像采集工作，搭载图像传感器与远心镜头组件，依靠深度合成成像算法，将不同焦平面下采集到的多组图像信息融合，生成整张全域对焦的完整图像，以此减少检测过程中反复调焦的操作步骤。设备倍率切换区间覆盖范围较广，低倍率下可以完成样品整体全景浏览，切换至高倍率又可以捕捉局部细微特征，不同尺度的样品观测可以连贯完成，不需要频繁更换镜头。整套观测流程属于非接触式检测，样品不需要做复杂的制样处理，拿到待测工件后即可开展观测工作，降低样品前处理带来的时间成本，也规避制样过程对工件原始形貌造成破坏的风险。
 

　　工业工件当中大量金属抛光零部件表面会产生较强反光，强光晕会掩盖划痕、凹坑、裂纹等细微表面特征，普通观测手段很难分辨这类微观缺陷。超景深测量仪配置多角度可调的多功能照明组件，能够切换不同的光源角度，适配多种光学阴影效果模式，以此弱化工件表面反光带来的干扰，把原本被光晕遮蔽的微观形貌特征呈现出来，兼顾高反光工件与低对比度工件的观测需求。面对尺寸偏大的样品，还可以选配电动载物台，完成多张图像的无缝拼接，拓展整机对于大尺寸样品的成像能力，突破单张成像视野的物理限制。

　　硬件整机把成像、显示、控制单元集成在一起，搭配操作手柄实现人机交互，设备拓展空间充足，可根据实际检测需求选配金相镜头、大行程载物台、手持观测组件。同时还可以接入清洁度分析、粒度统计、元素分析等拓展模块，既可以放置在实验室台面上开展固定检测，也可以适配现场观测的工况，单台设备就可以完成外观观察、图像采集、尺寸测量多项工作，减少多台设备叠加采购带来的场地占用与运维成本。

　　配套的专用分析软件打通二维与三维的一体化分析链路，二维维度可以完成尺寸、角度、面积计数类工作；三维维度能够解析高度、轮廓、R 角、体积、表面粗糙度等各类参数，匹配缺陷分析、断口形貌解析、磨损量化、颗粒统计等各类检测任务。软件内部预置图像比对与异常识别功能，操作人员可以导入标准参考图像，将待测样品成像结果与之进行比对，系统标记出样品表面存在差异的位置，辅助工作人员完成外观缺陷筛查工作，减少人工肉眼比对带来的漏判风险。

　　面向批量样品检测场景，设备支持保存观测与测量模板，后续同类型样品检测时直接调用已经保存好的模板，就可以自动执行整套检测流程，降低操作人员的学习门槛，减少人为操作带来的结果波动。原始图像以及三维形貌相关数据可以完整留存，用户可以自定义报告模板，图片与测量数据能够按需导出，同时支持外接存储设备以及局域网内部的数据共享，能够很好匹配质检归档、科研记录的工作流程，也能够对接外部的数据管理系统，把检测数据纳入企业完整的质量管控链条当中。

　　从行业落地场景来看，超景深测量仪适配 3C 电子半导体、汽车零部件、刀具模具、医疗器械、新材料薄膜、五金加工以及各类失效分析工作。在实际生产当中，可用于裂纹、划痕、异物、磨损、焊点、截面形貌的观测工作，覆盖来料检验、工艺研发、失效解析、成品质量控制全流程。设备在诸多行业已经积累实际落地案例，在交付之后，可提供选型评估、安装调试、实操培训等服务，协助客户搭建适配自身工件的整套样品检测方案，同时提供设备维保以及固件升级等相关技术支持，保障设备长期稳定运行。