Para quantificar em escala micrométrica a relação entre o valor da excitação do deslocamento fora de plano e a degradação da precisão do rastreamento de movimento microvisual dentro do plano focal, foi realizado um estudo experimental utilizando microscópio óptico, câmera industrial e plataforma de posicionamento nanométrico espacial. Primeiro, foi analisado o mecanismo de formação do deslocamento fora de plano, utilizou-se a função de variância para avaliar a nitidez da imagem, pesquisou-se o melhor plano focal e definiu-se este como plano de foco, servindo como referência para o cálculo do deslocamento fora de plano. Em seguida, foi projetada uma plataforma nanométrica espacial de múltiplos graus de liberdade, tendo seu atuador final como alvo de rastreamento microvisual, gerando uma trajetória de movimento dentro do plano focal, enquanto simultaneamente gerava um deslocamento fora de plano controlável e mensurável. Depois, foram selecionados o método de correspondência de modelos por valor de cinza e o método de segmentação da região de interesse como os algoritmos atuais de rastreamento de movimento microvisual para medir a trajetória de movimento dentro do plano focal. Por fim, um protótipo da plataforma nanométrica foi fabricado e um sistema de rastreamento de movimento microvisual foi construído, utilizando um sensor capacitivo como meio de avaliação para calcular os valores de degradação da precisão do rastreamento de movimento causados por diferentes deslocamentos fora de plano. Os resultados experimentais mostram que a precisão do rastreamento de movimento microvisual se degrada continuamente com o aumento do deslocamento fora de plano, apresentando uma correlação significativa e quantificável. Para um campo de visão dado de 76,1 μm × 63,7 μm, taxa de amostragem de 15 Hz e método de correspondência de modelos por valor de cinza, um deslocamento fora de plano de (7,7±2,5) μm ou mais resulta na falha total do sistema de medição microvisual.

rastreamento de movimento microvisual; deslocamento fora de plano; degradação de precisão; plataforma de posicionamento nanométrico