1. 研究目的与意义（文献综述）

随着科学技术的飞速发展，微位移测量在科学研究与技术应用领域日显重要。微位移检测技术在微纳制造技术、微电子技术、生物医学工程等诸多领域中都扮演着非常重要的角色。目前，随着纳米技术和材料科学的快速发展以及对微位移检测技术研究的不断深入，微位移检测技术得到迅速发展，而测量精度也达到了纳米级甚至亚纳米级。因此，研制高精度的新检测手段已经成为微纳制造和生物医学等技术研究发展的迫切需要。微位移的检测有直接检测和间接检测两种方法。但是在传统的间接检测技术和方法中，中间环节的测量误差会导致测量精度降低，因此很难同时满足速度和精度两者的要求。直接检测是对微运动量直接进行测量，这种方法测量精度高从而被广泛的应用在微位移检测中。目前，众多国内外研究学者对微位移测量技术进行了大量的探索和研究也取得了一定的研究成果。在微位移检测技术中最常用的超精密测量技术主要有模糊图像测量技术、频闪动态成像测量技术、激光干涉测量技术和计算机微视觉测量技术等。

模糊图像测量技术是美国著名学者daniel j. burns等人研制而成的。首先采用连续光照明，采集到两幅视频图像，其中一幅是器件静止时的图像，另外一幅是器件做正弦运动时的图像。其次将静止时的图像与对应的一组做不同振幅正弦运动时的模糊图像进行合成。这个过程只在测量刚开始的时候做一次，合成的图像保存在内存中。在不同频率的测量中，利用最小二乘法去比较获得的运动模糊图像与合成图像，最逼近实际的模糊图像就可以得到相对应频率下的运动振幅。实现了微器件平面微运动纳米级分辨率的高精密测量。

频闪动态成像测量技术是美国著名学者christian rembe等人研发而成的。该测量技术是基于频闪动态成像原理，并且利用匹配准则为最小均方误差法则的块匹配的运动估计算法来实现微器件平面微运动的测量，它的分辨率在20x物镜下是3.6nm。该测量技术采用的是激光二极管作为测量光源，大大减少了频闪照明的时间，实现了微运动的测量。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容及目标

针对在线vnt阀微位移系统的测试要求，研究采用基于图像测试的方法测试微位移，首先通过理论分析和仿真确定该方法的可行性，选用合适的显微图像采集系统，通过pc机实现图像的动态采集，在此基础上实现基于相关方法的图像处理软件设计，完成被测对象的微位移测量。

3. 研究计划与安排

第01周 收集资料、阅读相关的文献

第02～03周 查阅资料了解图像测距的基本原理并完成开题报告

第04～09周 完成图像测距的仿真分析和系统的总体架构设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]chunxiao liu, yanwen guo, liang pan, qunsheng peng, fuyan zhang. image completion based on views of large displacement[j]. the visual computer, 2012, vol.23 (9):833-841.

[2]邱宇,何毅斌,张成,肖茜元. 高速电磁阀电磁铁的研究与开发[j]. 机电工程,2014,08:1044-1048.

[3]j. j. lee, m. shinozuka. real-time displacement measurement of a flexible bridge using digital image processing techniques[j]. experimental mechanics, 2015,vol.46(1):105-114.