中文摘要：

针对微/纳制造技术对微运动测量的极高要求，申请人根据生物视觉系统由模糊感知运动的视觉机制，提出一种直接采用运动模糊图像测量纳米级精度微运动的新方法，该方法既不需要采用高速成像设备或频闪设备减小运动模糊对微运动测量的影响，又能实现纳米级精度的微运动测量。项目将探索运动模糊图像模糊信息的提取方法及多种运动类型的表达方式，建立基于运动模糊图像α-通道信息和仿射变换的多类型微运动测量运动约束模型。采用滤波器和多尺度方法,并同时考虑算法的精度和效率，设计一种不但测量精度高而且测量速度快的鲁棒分层估计的多尺度微运动测量新算法。在此基础上，结合计算机微视觉模糊图像采集系统，采用提出的方法对柔顺机构微动平台的微位移进行测量，实现纳米级精度微动平台的微位移检测。本项目的成功实施将为微/纳制造领域微/纳器件的研发及柔顺机构纳米级精度微动平台的设计等奠定技术基础，具有重要的理论意义和应用价值。

结论摘要：

本项目根据生物视觉系统由模糊感知运动的视觉机制，提出一种直接采用运动模糊图像进行高精度微运动测量的方法，该方法既不需要采用高速成像设备或频闪设备减小运动模糊对微运动测量的影响，降低测量成本，又能实现高精度的微运动测量。构建了一种计算机微视觉运动模糊图像采集系统。建立了类似于经典光流约束的α-运动模糊约束模型。根据该运动约束模型，采用梯度滤波器方法计算模糊图像α-通道信息的梯度，进一步提高算法精度，设计了一种基于模糊图像的高精度微运动测量算法，该方法在测量IC图像微位移时标准差达到了亚像素精度。结合计算机微视觉模糊图像采集系统，提出的方法能够实现高精度的微运动测量。此外，设计了一种基于模糊图像角区处alpha通道的运动参数估计算法和基于光流变分模型的模糊图像运动参数估计算法，这两种算法的仿真实验结果都表明了其在估计模糊图像微运动时具有较好的估计性能。同时，采用柔顺机构作为微定位机构及压电陶瓷作为驱动器，设计了3自由度精密微定位平台，并制作了微定位平台样机。本项目的成果将为微/纳制造领域微/纳器件的研发奠定技术基础，具有重要的理论意义和应用价值。项目共发表期刊论文11篇，其中EI收录2篇；授权专利3件，其中发明专利1件；培养硕士研究生3名，其中在读2名。