基于频闪微视觉的MEMS微运动测试系统研究

龚立雄，王灿林，余海军，严 超

(1.重庆理工大学 机械工程学院， 重庆 400054；2.深圳市智博翼企业管理咨询有限公司， 广东 深圳 518172)



基于频闪微视觉的MEMS微运动测试系统研究

龚立雄1，王灿林2，余海军1，严 超1

(1.重庆理工大学 机械工程学院， 重庆 400054；2.深圳市智博翼企业管理咨询有限公司， 广东 深圳 518172)

MEMS广泛应用于智能手机、3D打印等领域，MEMS动态性能测试对故障定位，优化MEMS设计、加工工艺，降低封装成本具有重要意义。分析了MEMS微运动测试系统方案和原理，以图像处理为核心，通过计算机显微系统，引入频闪同步控制技术，构建了一套频闪微视觉MEMS动态测试系统，并以MEMS谐振器为例，激励正弦振动信号，驱动谐振器作正弦振动，对频闪微系统采集的图像序列进行观察和分析。Matlab计算仿真结果表明：该方法有效估计了谐振器的运动特性，具有较高的应用价值。

微视觉；MEMS；图像序列；中值滤波

微机电系统(MicroElectro-Mechanical-System，MEMS)[1-3]以微电子和机械加工技术为基础，将信息获取、处理、执行集成在一起，组成多功能的微型系统，广泛应用于汽车、打印机、智能手机。MEMS性能的测试包括MEMS材料特性测试、MEMS可靠性测试、MEMS运动测试等，而MEMS的运动特性在很大程度上决定了其基本性能，如机械力学性能、失效机理、运动轨迹等。因此，对MEMS微运动进行测量具有十分重要的意义。

目前，对MEMS微运动的测量主要采用光斑干涉技术、数字全息干涉技术、显微视觉技术等[4-6]，如Hanley等采用表面声波(SAV)创建了MEMS定位传感器，通过射线耦合定位探测洞穴内部。Rembe 等[7]建立了频闪纤维干涉系统测量MEMS微运动，该系统采用频闪照明图像和最小二乘算法处理图像，测量MEMS的平面运动。……