3D Super-Resolution Imaging for High-Speed Defect Inspection by Using Active Spatial Control of Light

通过使用光的主动空间控制进行高速缺陷检测的 3D 超分辨率成像

• 批准号: 23760112
• 负责人: USUKI Shin
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760112/
• 关键词: アクティブ光制御; 変調照明; 超解像; 三次元顕微法; デコンボリューション; 多光束干渉; マルチビーム; インプロセス検査; 三次元顕微計測; インプロセス欠陥検査; デジタルリフォーカス; サブピクセル; 三次元定在波照明; 複数画像再構成

First, we proposed the novel technique for the generation and control of 3D structured illumination based on 3D interference of multiple laser beams. Then, we performed numerical simulations for optimizing several parameters such as spatial position of multiple laser beams, incident angles and conditions of polarization of light. Actually, it was found that the 3D structured illumination with high spatial frequencies in all directions could be generated and controlled by phase shift of multiple laser beams. Furthermore, we developed the apparatus for the 3D structured illumination using 4 laser beams interference. As a result of a series ofexperiments, we confirmed the generation and precise control of the 3D structured illumination. In order to realize the 3D super-resolution by the proposed method, it is needed that 3D information of the specimen is reconstructed from obtained image information and given information of the structured illumination. By the series of numerical simulations based on Fourier optics, the 3D super-resolution was confirmed by using 13 obtained 3D images and 3D deconvolution technique.

首先，我们提出了基于多个激光束的3D干扰的3D结构化照明产生和控制的新技术。然后，我们进行了数值模拟，以优化多个参数，例如多个激光束的空间位置，入射角和光的极化条件。实际上，发现可以通过多个激光束的相移产生和控制具有高空间频率的3D结构化照明。此外，我们使用4个激光束干扰开发了3D结构化照明的设备。由于一系列的实验，我们确认了3D结构化照明的生成和精确控制。为了通过提出的方法实现3D超分辨率，需要从获得的图像信息和结构化照明的给定信息中重建标本的3D信息。通过基于傅立叶光学元件的一系列数值模拟，使用13个获得的3D图像和3D反卷积技术证实了3D超分辨率。

项目成果

ModelingNanoのための先端的顕微イメージング

ModelingNano 的高级显微成像

• 发表时间: 2011
• 作者: 三浦憲二郎，臼杵深

ModelingNanoのための3次元光学顕微計測に関する研究（多光束干渉を利用した広範囲3次元変調照明生成・制御装置の開発）

ModelingNano的3D光学显微测量研究（利用多光束干涉开发宽范围3D调制照明生成和控制装置）

• 发表时间: 2011
• 作者: 加仲啓祥，臼杵深，三浦憲二郎

Microscopic Imaging for Geometric Modeling

用于几何建模的显微成像

• 发表时间: 2011
• 作者: S.Usuki;K. T. Miura
• 通讯作者: K. T. Miura

多光束レーザー干渉の応用：三次元変調照明顕微法

多光束激光干涉的应用：三维调制照明显微镜

• 发表时间: 2012
• 作者: 穂積昭充;朱疆;田中智久;齋藤義夫;S.Usuki;小山泰明;塚本哲，中川桂一，荒船龍彦，廖洪恩，小林英津子，佐久間一郎，牛田多加志，多田茂;臼杵深
• 通讯作者: 臼杵深

Nano-Micro Geometric Modeling Using Microscopic Image

使用显微图像进行纳米-微观几何建模

• 发表时间: 2012
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: M.Kawagoe;Y. Mizutani;A. Todoroki;R. Matsuzaki;S. Usuki and K. T. Miura （S. Usuki）
• 通讯作者: S. Usuki and K. T. Miura （S. Usuki）