一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法技术

本发明专利技术公开了一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，包括：首先，在被测镜上任意位置作标记图案，干涉仪检测被测镜的波像差，保存被测镜的波前数据，计算机算法程序读取波前数据，画出二维平面图。然后，鼠标在二维平面图上拖拽出一个矩形区域，提取矩阵区域的三维数据，在矩阵区域找出所有没有数据的X、Y坐标位置，即为标记图案的X、Y坐标位置，计算出标记图案中心点的坐标。本发明专利技术解决了由于标记点的空间位置发生改变，需要在两次检测波前数据中找出同一标记点的问题。找出同一标记点的问题。找出同一标记点的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法


[0001]本专利技术属于波前检测领域，具体涉及一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法。

技术介绍

[0002]多台阶衍射镜的加工，要经过清洗、匀胶、曝光、显影、刻蚀等一系列的工艺流程。工艺试验阶段，要确定特定工艺参数去除函数，就需要对每一道工艺前后进行检测，由于两次检测的波像差在空间位置上发生了变化，对这两次检测的波像差分析需要对其几何误差进行补偿。这两次检测由于干涉仪改变，镜子的重新放置，整个系统空间位置改变了，采样的波前数据点的位置也发生旋转、平移和缩放，不能将其点对点相减，就不能再进行波像差之间的直接相减。
[0003]本专利技术通过在衍射镜上做定位标记，提取两次检测波前数据中标记图案中心位置来校正两波前数据的空间位置和缩放尺度，变换成同样大小的三维矩阵数据，且数据点的空间位置保持一致，再计算残差。可以实现不同类型干涉仪，不同采样频率，在不同时间和空间的两次采样的波像差的直接相减，得到工艺前后的去除函数分布。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决随着被测镜空间位置变化，标记点的空间位置也发生改变，需要在两次检测波前数据中找出同一标记点的问题，提供了一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，按以下步骤实现：
[0006]步骤一，在被测镜上任意位置作标记图案，保证在加工和检测中标记图案不会被清除；
[0007]步骤二，干涉仪检测被测镜的波像差，保存被测镜的波前数据；
[0008]步骤三，计算机算法程序读取波前数据，转换为一个三维数据格式，并画出二维平面图；
[0009]步骤四，鼠标在二维平面图上按下，拖拽出一个矩形区域，松开鼠标，保证标记图案被矩形区域全部围住，提取矩阵区域的三维数据，并保存；
[0010]步骤五，由于设备采集到的标记位置是没有数据的，在矩阵区域找出所有没有数据的X、Y坐标位置，即为标记图案的X、Y坐标位置，计算出标记图案中心点的坐标；
[0011]进一步地，镜子的加工过程中，比较每一道工艺对镜子的影响，需要加工前后检测镜子的波像差，但是每一次测量放置的被测镜的空间位置会发生变化，需要在被测镜上做标记图案，保证两次检测的波像差能校正到同一位置，通过该计算标记图案中心位置的算法，保证以波前的相对位置为参照，两次选取的标记点为同一点。
[0012]进一步地，步骤一中所述标记图案可以作在被测镜的任意位置，标记图案可以为
十字形、长方形，圆形，椭圆形等实体黑色非空图案，黑色为了吸收干涉仪发出检测光束。
[0013]进一步地，步骤二中所述干涉仪检测被测镜的波像差，任意放置被测镜，采用干涉自准直法检测被测镜的投射波前或是反射波前。
[0014]进一步地，步骤三具体过程为：干涉仪保存的dat格式文件先转变为xyz格式，去除title，读取xyz格式中3列数据矩阵，将其转变为转换为一个三维数据格式，并画出二维平面图；
[0015]进一步地，步骤四具体过程为：鼠标在二维平面图上选取出一个矩形区域，其中，保证标记图案被矩形区域全部围住，提取矩阵区域的三维数据，并保存。
[0016]进一步地，步骤五具体过程为：步骤四中提取的矩阵区域的三维数据，搜索所有Z值为NaN的数据，保存其X、Y坐标位置，计算所有X、Y坐标位置的中心，即为标记图案中心点的坐标。
[0017]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0018](1)镜子的加工过程中，加工前后检测镜子的波像差，两次检测数据相减，得到每一道工艺对镜子产生的影响。但是每一次测量放置的被测镜的空间位置会发生变化，保证两次检测的波像差能校正到同一空间位置，现有技术主要是通过制作机械检测工装，检测时镜子安装在检测工装上，会引入一定的对准误差。本专利技术在被测镜上做标记图案，保证两次检测的波像差能校正到同一位置。通过该计算标记图案中心位置的算法，保证以波前的相对位置为参照，两次选取的标记点为同一点，通过取三个标记点来校正波前的空间位置。
[0019](2)本专利技术本专利技术可解决在不同工艺前后，采用不同干涉仪、不同空间环境下的波前相减问题。通过三个标记的对准校正，从算法上实现了两个波前点对点相减，提高了对准精度，量化地反映出研究阶段，加工工艺对镜子波前的影响。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法的流程图；
[0021]图2为读取的波前数据的二维平面图；
[0022]图3为提取标记矩阵区域，并计算标记中心的过程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本专利技术。
[0024]如图1所示，本实施方式的一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，镜子的加工过程中，比较每一道工艺对镜子的影响，需要加工前后检测镜子的波像差，但是每一次测量放置的被测镜的空间位置会发生变化，需要在被测镜上做标记图案，保证两次检测的波像差能校正到同一位置，通过该计算标记图案中心位置的算法，保证以波前的相对位置为参照，两次选取的标记点为同一点。按以下步骤实现：
[0025]步骤一，在被测镜上任意位置作三个标记图案，保证在加工和检测中标记图案不会被清除；
[0026]其中，所述标记图案可以作在被测镜的任意位置，标记图案可以为十字形、长方形，圆形，椭圆形等实体黑色非空图案，黑色为了吸收干涉仪发出检测光束；
[0027]步骤二，干涉仪检测被测镜的波像差，保存被测镜的波前数据；
[0028]其中，所述干涉仪检测被测镜的波像差，任意放置被测镜，采用干涉自准直法检测被测镜的投射波前或是反射波前；
[0029]步骤三，计算机算法程序读取波前数据，转换为一个三维数据格式，并画出二维平面图，如图2所示；
[0030]具体过程为：干涉仪保存的dat格式文件先转变为xyz格式，去除title，读取xyz格式中3列数据矩阵，将其转变为转换为一个三维数据格式，并画出二维平面图；
[0031]步骤四，鼠标在二维平面图上按下，拖拽出一个矩形区域，松开鼠标，如图3所示，保证标记图案被矩形区域全部围住，提取矩阵区域的三维数据，并保存；
[0032]具体过程为：鼠标在二维平面图上选取出一个矩形区域，其中，保证标记图案被矩形区域全部围住，提取矩阵区域的三维数据，并保存；
[0033]步骤五，由于设备采集到的标记位置是没有数据的，在矩阵区域找出所有没有数据的X、Y坐标位置，即为标记图案的X、Y坐标位置，计算出标记图案中心点的坐标，如图3所示；
[0034]具体过程为：步骤四中提取的矩阵区域的三维数据，搜索所有Z值为NaN的数据，保存其X、Y坐标位置，计算所有X、Y坐标位置的中心，即为标记图案中心点的坐标。
[0035]本专利技术中涉及到的本领域公知技术未详细阐述。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，其特征在于：该方法按以下步骤实现：步骤一，在被测镜上任意位置作标记图案，保证在加工和检测中标记图案不会被清除；步骤二，干涉仪检测被测镜的波像差，保存被测镜的波前数据；步骤三，计算机算法程序读取波前数据，转换为一个三维数据格式，并画出二维平面图；步骤四，鼠标在二维平面图上按下，拖拽出一个矩形区域，松开鼠标，保证标记图案被矩形区域全部围住，提取矩阵区域的三维数据，并保存；步骤五，由于设备采集到的标记位置是没有数据的，在矩阵区域找出所有没有数据的X、Y坐标位置，即为标记图案的X、Y坐标位置，计算出标记图案中心点的坐标。2.根据权利要求1所述的一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，其特征在于：镜子的加工过程中，比较每一道工艺对镜子的影响，需要加工前后检测镜子的波像差，但是每一次测量放置的被测镜的空间位置会发生变化，需要在被测镜上做标记图案，保证两次检测的波像差能校正到同一位置，通过计算标记图案中心位置的算法，保证以波前的相对位置为参照，两次选取的标记点为同一点。3.根据权利要求1所述的一种提取波前数据中标记图案中心位置的方法，其特征在于：步骤一中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗倩，高国涵，邵俊铭，杜俊峰，范斌，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：