基于Fourier-Mellin变换和相位相关的MEMS旋转角度的测量

MEMS器件微结构的运动特性影响器件的性能和可靠性。为实现微结构周期运动过程中各个时刻的旋转角度的测量,提出一种基于傅里叶梅林(Fourier-Mellin)变换和相位相关算法的旋转角度测量方法。利用傅里叶梅林变换算法的旋转不变性,将图像空间坐标转换为对数极坐标的参数空间,旋转角度变化转化为平移的运动,然后利用相位相关的亚像素平移测量算法,得到微结构旋转角度。实验结果表明,该算法旋转角度测量分辨率达到0.01°,计算量较小且具有抗干扰能力。     

MEMS测量中一种新型的亚像素定位技术

亚像素定位技术是实现基于视觉的高精度MEMS测量的关键。文章提出了一种混合非线性优化和离散傅里叶变换的亚像素定位方法。首先通过相位相关法估计出像素级平移参数,然后利用互功率谱的整体信息,在其邻域范围内进行上采样矩阵傅里叶变换,精确定位相位互相关谱的峰值,测得亚像素级平移参数,最后实现了图像的高精度匹配。实验表明,该算法的定位精度优于扩展的相位相关法,像素定位精度能达到0.01像素,能够满足MEMS运动图像的高精度定位,且具有更好的噪声抑制能力和计算复杂度较低的特点。