三维立体显微成像技术是机器视觉研究的一个重要方向,具有重要的实用价值,但是普通的三维显微技术存在着景深小、移动精度低、采集的图像存在相差等缺点,限制了应用范围。本课题结合光机电一体化研究所的预研课题—太阳能光伏产业电池板绒面特性在线检测设备,基于单目旋转式三维成像原理和聚焦合成立体成像原理,设计了一种新型全向三维立体显微平台,可以解决上述问题,提高精度,具有较大的使用价值。　　一个完整的立体显微视觉系统是一个较大的系统,主要包括:三维显微平台、光学显微放大部分和图像处理部分等三个部分。本课题的内容只涉及三维显微平台部分。具体的研究内容如下:　　1.详细研究了各种微位移机构的特点,选择压电陶瓷致动器作为扫描深度信息的Z轴精密调节机构;并对压电陶瓷致动器应用的关键技术之一的柔性铰链进行了深入的论述和设计,应用有限元分析软件 ANSYS进行了应力和应变分析和仿真。　　2.深入研究了半运动学运动原理,采用半运动学圆柱形轴系设计了360的旋转机构,使用SolidWork进行建模。　　3.研究了螺旋传动机构的运动原理和特点,设计了0°~45°的倾斜调整机构;使用 SolidWork进行建模,应用有限元分析软件 ANSYS进行了应变分析和仿真;　　4.对压电陶瓷致动器的电源驱动方式进行了深入的研究,设计制作了高压运放式压电陶瓷致动器的电源驱动电路,以 DSP5509A为控制芯片,制作了三维显微平台的控制电路,编写了 PC机的控制软件;对电路性能进行了实验测试。　　最终,通过理论计算和仿真,得到三维倾转平台的横向晃动误差0.710 m;径向最大跳动误差为1.0710 m。在不使用步进电机细分模式的情况下,其旋转机构的转动分辨率为0.28。经过实验,压电陶瓷致动器的电源驱动电路输出为0V~300V的驱动电压信号,输出的最大电流是200mA,输出电压的分辨率是4.6mV,电路的输出纹波最大为7.8mV。