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光学零件加工主要难点的分析

光学技术 2006年第Z1期32卷 410-414,417页

作者：王鹤岩蔡立朴承镐长春理工大学机电工程学院长春130022 长春理工大学光电工程学院长春130022

本文根据光学零件在当今科学技术中的重要作用,阐述了球面及非球面光学零件的各种加工方法及其难点,讨论解决加工难点的方向和可行方法。

关键词：光学零件球面非球面加工难点

多模态视觉融合的光学零件表面划痕缺陷检测系统研究

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多模态视觉融合的光学零件表面划痕缺陷检测系统研究

作者：孙晶爽石家庄铁道大学

学位级别：硕士

对于光学零件表面划痕缺陷的检测任务,检测系统成像效果不理想和光学表面缺陷自身的浅微特性成为制约表面划痕检测精度的两大主要因素。针对此问题,本文建立了基于多光谱和偏振光相融合的多模态视觉检测系统,同时提出了一个基于深度编码... 详细信息

对于光学零件表面划痕缺陷的检测任务,检测系统成像效果不理想和光学表面缺陷自身的浅微特性成为制约表面划痕检测精度的两大主要因素。针对此问题,本文建立了基于多光谱和偏振光相融合的多模态视觉检测系统,同时提出了一个基于深度编码-解码结构的卷积神经网络用于表面浅弱划痕的精细分割。本文的多模态视觉融合检测系统,首先采用实际工业场景中更易实现的室内环境,并使用波长为700.0nm、546.1nm、435.8nm的三基色光与线性偏振光融合,对光学零件表面进行同步均匀照明,有效避免广谱照明存在散射光过度叠加而引发缺陷模糊的问题,减弱或消除光学零件表面的杂散反光,提升图像的清晰度与对比度,突出更多的划痕细节。检测系统基于散射成像原理,通过偏振滤光和显微放大,获得高质量的光学零件表面缺陷图像。基于该系统的成像实验表明,相比传统的白光照明技术,多模态视觉融合策略能够显著提高系统对光学零件表面浅微缺陷的显像检测能力。在多模态视觉融合检测系统基础上,本文面向光学零件表面浅弱划痕,建立了基于深度编解码结构的改进U型分割网络(SU-Net),提出优化残差编码模块进行划痕缺陷特征提取与压缩编码,提出串并联多尺度融合模块获取上下文信息,利用三卷积解码模块进行分辨率的解码复原,生成与原始输入图像相同尺寸的划痕分割结果。在浅弱划痕数据集上的实验表明,SU-Net对于光学零件表面浅微划痕缺陷达到了79.6%的m Io U,并且模型大小仅为58.1MB,检测速度达到了21.1 f/s,检测精度和检测效率优于同类方法。同时,本文在公开的裂痕数据集上对SU-Net进行了测试,检测效果同样优于同类算法,证明SU-Net在实现准确而高效的光学零件表面弱划痕分割的同时具有良好的泛化性。

关键词：光学零件浅弱划痕检测多模态视觉融合卷积神经网络语义分割

基于轻量级深度学习架构的光学零件表面缺陷识别方法研究

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基于轻量级深度学习架构的光学零件表面缺陷识别方法研究

作者：甄汉岑石家庄铁道大学

学位级别：硕士

表面缺陷的准确识别在光学工业领域瑕疵零件快速筛选中起着至关重要的作用。传统的表面缺陷识别算法大多依赖人工来构造有限数量的代表性缺陷特征,但光学零件表面缺陷本征的复杂性(表现为缺陷类内和类间的多变尺度与不规则形状)和微弱性... 详细信息

表面缺陷的准确识别在光学工业领域瑕疵零件快速筛选中起着至关重要的作用。传统的表面缺陷识别算法大多依赖人工来构造有限数量的代表性缺陷特征,但光学零件表面缺陷本征的复杂性(表现为缺陷类内和类间的多变尺度与不规则形状)和微弱性(表现为亚微米级的超浅深度),使得人工构造特征很难区分这种微弱而复杂的缺陷。近年来,深度学习技术凭借自动特征提取和端到端架构逐渐成为光学工业缺陷检测的研究重点。然而,现有的基于深度学习的光学表面缺陷识别算法仍然存在两个问题:首先,大多数算法只关注划痕、麻点等少量制造缺陷,忽略残痕、指印等非制造缺陷;其次,现有算法难以在精度和速度之间取得良好平衡,而这对于瑕疵零件的快速筛选至关重要。鉴于此,本文基于深度神经网络,构建轻量化的光学零件表面缺陷分类模型,实现对光学零件4种制造缺陷和2种非制造缺陷的精准识别。主要研究内容如下:(1)建立光学零件表面缺陷数据库:采集光学零件表面缺陷数据,并对数据进行预处理,共计8500张缺陷图像。后续实验中按照3:1:1的比例,作为训练集、验证集和测试集,为光学零件表面缺陷识别模型提供训练、验证和测试数据。(2)提出适用于光学零件表面缺陷图像分类任务的基于深度学习架构的光学零件表面缺陷分类方法:为提升卷积神经网络聚焦关键缺陷信息的能力,设计了多尺度混合卷积核和非对称混合卷积核,以两种混合核为基础构建了面向光学表面缺陷分类任务的M-Net模型,实现了6种制造/非制造缺陷和无缺陷情况的精细甄别。(3)为进一步提升模型的实际推理效率,本文引入结构重参数化思想,提出了轻量级的MRep-Net模型,将M-Net的多尺度混合卷积核与非对称混合卷积核的分支分别进行结构重参数化,等效转化为单分支结构,在保持识别性能不变的基础上直接加快实际推理速度。(4)为进一步提高模型的识别效率,本文引入L1范式剪枝策略对MRep-Net模型进行优化,将模型中对光学表面缺陷检测重要程度较小的冗余卷积滤波器进行剔除,压缩模型大小、加速模型运算,同时保证模型的精度损失在可接受范围内。

关键词：光学零件表面缺陷识别卷积神经网络结构重参数化剪枝

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光学零件制造工艺学

2019年

作者：任志君

本书系统地介绍了光学材料、光学零件（包括精密及特殊光学零件）加工的基础理论和基本工艺及检测方法，全面反映了当前国内外光学加工技术的水平和最新研究成果。内容上侧重于光学仪器类专业所必须的基本工艺知识及基本工艺理论。本书... 详细信息

ISBN: (数字)9787547843444

ISBN: (纸本)9787547843444

本书系统地介绍了光学材料、光学零件（包括精密及特殊光学零件）加工的基础理论和基本工艺及检测方法，全面反映了当前国内外光学加工技术的水平和最新研究成果。内容上侧重于光学仪器类专业所必须的基本工艺知识及基本工艺理论。本书可作为光电系光学制造专业的本科专业基础教材，也可作为光学工艺技术人员与工人的培训教材，亦可供相关专业师生、科技人员和工程技术人员参考。

关键词：光学零件制造教材高等学校

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光学零件工艺学习题集

光学零件工艺学习题集

1989年

作者：查立豫林鸿海郭乐群

高等学校教材:本书是《光学零件工艺学》的配套书。内容包括光学材料、光学零件的基本工艺以及光学零件的特种工艺三大部分。

关键词：光学零件机械加工工艺学学科:高等学校学科:习题

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光学零件工艺学

1987年

作者：查立豫林鸿海

全书以典型零件的基本工艺为重点，深入阐述光学加工机理、表面成型原理、光学加工机床、磨具设计、夹具设计、工艺规程的设计。着重分析了工艺因素对光学加工质量与效率的影响。

ISBN: (纸本)7800380009

关键词：光学零件加工工艺

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轨迹成型法加工球面光学零件新原理的研究

光学技术 1998年第6期24卷 16-18页

作者：朴承镐蔡立高文信长春光学精密机械学院

针对在现行球面光学零件加工的基本工序中存在的问题，提出了用轨迹成型法加工球面光学零件的新原理，并对其进行了深入研究。轨迹成型法加工新原理是零件在自身旋转的同时，以某一设定的曲率半径摆动的复合运动与磨轮的圆周运动相互干... 详细信息

针对在现行球面光学零件加工的基本工序中存在的问题，提出了用轨迹成型法加工球面光学零件的新原理，并对其进行了深入研究。轨迹成型法加工新原理是零件在自身旋转的同时，以某一设定的曲率半径摆动的复合运动与磨轮的圆周运动相互干涉，形成凸或凹的球面。此加工原理的机床能够使加工工序集中化、磨床多用化、加工范围扩大化，而且使工件的面形精度和表面粗糙度容易得到保证，并且加工效率得到了提高，加工成本得到了降低。因此，该加工原理具有广泛的推广应用价值。

关键词：轨迹成型法球面光学零件磨削加工原理

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基于深度学习的光学零件表面缺陷检测方法

信息与电脑 2023年第21期35卷 64-66页

作者：刘伏涛中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

传统光学零件表面缺陷检测方法以缺陷位置信息检测为主,在位置信息融合过程中存在信息遗漏问题,影响最终的检测精准度。因此,设计基于深度学习的光学零件表面缺陷检测方法。首先,提取光学零件表面缺陷特征,分析光学零件透镜中心成像情况... 详细信息

传统光学零件表面缺陷检测方法以缺陷位置信息检测为主,在位置信息融合过程中存在信息遗漏问题,影响最终的检测精准度。因此,设计基于深度学习的光学零件表面缺陷检测方法。首先,提取光学零件表面缺陷特征,分析光学零件透镜中心成像情况,剔除中心误差导致的缺陷,保留光学零件表面缺陷特征。其次,基于深度学习检测光学零件表面缺陷细节尺度,获取零件缺陷的细节信息,并通过深度学习拟合缺陷特征。最后,进行实验分析。实验结果表明,该方法的检测精准度更高,优于对照组。

关键词：深度学习光学零件表面缺陷检测方法

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改善塑料光学零件成型质量的几个问题

光学技术 1998年第3期24卷 86-87,81页

作者：辛企明伍保锋蒋月娟北京理工大学光电工程系

从改进注射成型技术和模具制造技术的角度介绍了提高塑料光学零件的质量所采取的措施。在抑制变形的成型技术中所采用的注射压缩成型方法中，用机械的方法对熔融塑料均匀加压以减小塑件的变形及残余应力。也可采用适当的补偿方法修正模... 详细信息

从改进注射成型技术和模具制造技术的角度介绍了提高塑料光学零件的质量所采取的措施。在抑制变形的成型技术中所采用的注射压缩成型方法中，用机械的方法对熔融塑料均匀加压以减小塑件的变形及残余应力。也可采用适当的补偿方法修正模具以补偿塑件的变形。在模具制造中可以在模芯表面镀一层非电镀镍，然后用金刚石车削机床加工，而获得很好的表面粗糙度和表面面形精度。

关键词：注塑成型塑料光学零件成型质量模具