第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2025
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
三等奖
未转化
是
本文针对微纳机电系统（MEMS）工艺中微纳结构力学特性在线检测的难题，提出了一种基于图像亚像素边缘分析的自动化测量系统，旨在解决传统方法效率低、精度不足的问题。研究通过设计薄膜单轴拉伸试验机硬件结构，结合改进的DIWU 模板匹配算法与相对位移关键帧提取技术，实现微纳试件断裂关键帧的高效定位；采用快速双边滤波与加权引导滤波进行图像增强与去噪，并基于改进的Devernay 亚像素矫正算法，结合梯度计算、非极大值抑制及滞后双阈值跟踪，将边缘定位精度提升至亚像素级（误差0.0179 像素）。系统集成交互式测量模块，支持动态修正与力学参数自动计算，形成工艺质量闭环反馈机制。实验表明，该系统位移分辨率达0.01μm，抗拉强度测量误差低于1%，较传统人工方法效率提升 5 倍以上，且具备0.05MPa 的薄膜强度理论分辨率。研究成果为 MEMS 工艺质量在线监测与设计优化提供了高精度、高效率的解决方案，推动了微纳制造领域测试技术的智能化发展。
无
暂未公开
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