一种干涉三维形貌解算方法技术

技术编号:32458998 阅读:27 留言:0更新日期:2022-02-26 08:43
本发明专利技术提供了一种干涉三维形貌解算方法,包括:S1、对干涉仪进行标定,获得干涉仪的顶峰空间偏移量Δl;S2、利用干涉仪获取待测目标上每个像素采集点P(x

【技术实现步骤摘要】
一种干涉三维形貌解算方法


[0001]本专利技术属于表面貌形测量
,具体涉及一种干涉三维形貌解算方法。

技术介绍

[0002]现有技术中已有众多学者围绕白光干涉图解算问题开展了一系列研究工作,将这些研究工作可以总结为三个主要技术发展方向:
[0003]1、直接求解法,具体包括插值法、移相法、空间频域法;
[0004]2、加权平均法,具体包括重心法、相干相关法;
[0005]3、包络曲线拟合法,具体包括多项式拟合法、高斯拟合法、傅里叶变换法、希尔伯特变换法、小波变换法、基于采样定理的包络曲线函数计算法。
[0006]在面对完美的信号时,上述每一种方法均会得出近于理想的解,但当光谱退化回射信号或者强度衰减回射信号与标准反射镜的回射信号生成干涉图时,将会发生干涉信号包络曲线展宽、信号对比度下降等问题,同时夹杂多级干涉杂光信号,将产生更为劣化的待处理干涉图(如图2a、图2b所示)。利用上述方法均难以获取高还原精度的目标表面三维形貌。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决现有技术中的缺陷,提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干涉三维形貌解算方法,其特征在于,包括步骤:S1、利用标准镜对干涉仪进行标定,获得所述干涉仪的顶峰空间偏移量Δl;S2、利用所述干涉仪获取待测目标上每个像素采集点P(x
i
,y
j
)的时序干涉图阵列;所述时序干涉图阵列为N张具有干涉条纹的干涉图像;S3、获取所述时序干涉图阵列的零级包络曲线以及潜在零级包络曲线;S4、利用所述零级包络曲线得到所述零级包络曲线的零级极值点Z0(x
i
,y
j
);S5、根据所述零级极值点Z0(x
i
,y
j
)求解待测目标的高程位置Z
d
(x
i
,y
j
):Z
d
(x
i
,y
j
)=Δl(x
i
,y
j
)+Z0(x
i
,y
j
)
ꢀꢀꢀ
(1)。2.根据权利要求1所述的干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述标准镜为理想标准平面反射镜、球面镜或非球面镜;所述标准镜与待测目标具有相同的光谱反射特性。3.根据权利要求1所述的干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下步骤:S31、判断N个位于所述时序干涉图阵列中同一像素位置(x
i
,y
j
)处的采样点P(n,x
i
,y
j
)是否为极值点P
e
(n,x
i
,y
j
),或为过渡点P
t
(n,x
i
,y
j
),n∈[1,M],M为预设值;S32、根据所述极值点P
e
(n,x
i
,y
j
)得到所述时序干涉图阵列的零级包络曲线以及潜在零级包络曲线。4.根据权利要求3所述的干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述步骤S31包括以下步骤:S311、对N张干涉图像上的各个采样点P(n,x
i
,y
j
)进行曝光,获得各个采样点P(n,x
i
,y
j
)在所述干涉图像上的强度值I(n,x
i
,y
j
);S312、根据位于所述时序干涉图阵列中同一位置的N个所述采样点P(n,x
i
,y
j
)所在的所述干涉图像上的强度值I(n,x
i
,y
j
),构建数据立方体S;所述数据立方体S的构建模型如下:S(n,i,j)=[I(n+1,x
i
,y
j
)

I(n,x
i
,y
j
)]
×
[I(n,x
i
,y
j
)

I(n

1,x
i
,y
j
)]
ꢀꢀꢀ
(2);其中,I(n,x
i
,y
j
)表示采样点P(n,x
i
,y
j
)在所述时序干涉图阵列中第n张干涉图像上的强度值;I(n+1,x
i
,y
j
)表示采样点P(n+1,x
i
,y
j
)在所述时序干涉图阵列中第n+1张干涉图像上的强度值;I(n

1,x
i
,y
j
)表示采样点P(n

1,x
i
,y
j
)在所述时序干涉图阵列中第n

1张干涉图像上的强度值;S313、判断所述采样点P(n,x
i
,y
j
)是否为所述时序干涉图阵列的极值点:若S(n,i,j)≤0,则所述采样点P(n,x
i
,y
j
)为所述极值点P
e
(n,x
i
,y
j
);若S(n,i,j)>0,则所述采样点P(n,x
i
,y
j
)为过渡点P
t
(n,x
i
,y
j
)。5.根据权利要求3所述的干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述步骤S32的方法为:将每个像素采集点P(x
i
,y
j
)对应在所述时序干涉图阵列上的所述极值点排序,选取至少三个强度值按降序排列的第一极值点P
e
(n
a
,x
i
,y
j
)、第二极值点P
e
(n
b
,x
i
,y
j

【专利技术属性】
技术研发人员:姚东梁瀚钢
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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