微透镜阵列是由尺寸从几百纳米到几毫米的小透镜按一定顺序排列成的。由于具备聚光和用于成像系统的两种功能,被广泛应用于当前光学领域,其光学性能指标会直接影响所在光学系统的性能,因此对微透镜阵列的光学参数进行检测至关重要。目前,微透镜阵列的光学性能指标主要有:焦距及焦斑大小、均匀性、点扩散函数、波像差、衍射效率、散射率及透过率等。本文主要针对微透镜阵列的均匀性和透过率两种参数进行研究和测试,首先设计搭建微透镜阵列的分布均匀性光学检测系统,对微透镜阵列进行不同区域抽样采集,再基于图像处理技术数字化地评价了微透镜阵列的均匀性,最后搭建设计了积分透射率测量系统对微透镜阵列的透过率进行测量,分析三种不同波长下的微透镜阵列透过率。本文详细研究了基于图像处理的微透镜阵列分布均匀性测试方法,可以用样品的表面形貌或焦斑分布的均匀性来表征阵列均匀性。当光线通过微透镜阵列后,每个小透镜聚焦在焦平面上可得到一组光斑分布,并基于显微透射成像理论设计了一套评价阵列均匀性的光学检测系统。以K9玻璃为基底、镀有Si O2薄膜的微梯形结构阵列作为待测样品,该透镜阵列高度为0.5μm、底宽为1μm、填充比为50%。结合透镜基本参数设计显微成像系统,完成对光源、显微物镜和光电探测器的选型,再根据CCD成像原理搭建显微成像光路,对微透镜阵列不同区域进行抽样采集透镜阵列分布图。基于数字图像处理技术对微透镜阵列的均匀性进行分析,先以直方图比较为基础计算出标准图像和随机区域图像的相关性、卡方和巴氏距离,判断微透镜阵列部分区域是否存在缺陷。再采用自适应Otsu阈值对图像进行二值化处理,以及利用边缘检测和水漫填充算法识别光斑,最后用直方图统计识别疵病位置坐标和占比,并计算出光斑的面积、方差及均匀性误差。通过对微透镜阵列不同区域进行抽样检测得到多个均匀性误差值,比对区域的一致性程度,以微透镜阵列均匀性误差相差±5%为标准去判断其均匀性分布情况。以积分球为核心,结合相关检测原理和Labview数据采集处理设计了积分透射率测量系统,完成透射光强对应电压的采集及处理的软件编程,实现微透镜阵列的透过率测量。分析得出在405nm、525nm和635nm波长下,微透镜阵列随着激光波长的增大呈微弱下降趋势,但变化不明显,且透过率都在80%左右,保持很高的透过性。