【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于波前校平领域，更具体地，涉及一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法及系统。
技术介绍
1、随着超精密加工制造技术不断发展，对微观表面形貌的高精度测量需求不断增加。由于四波横向剪切干涉具有非接触、无标记、三维成像等特点，其在生物医学成像、微观形貌测量、物体缺陷检测等领域得到广泛运用。
2、四波横向剪切干涉技术核心环节的波前重构算法是还原微观形貌的重要部分，其中差分相位数据的提取与校平会显著影响重建所得入射波前效果。工程应用中常规的方法校平不完全，将造成依据差分相位所重构的入射波前产生翘曲与倾斜。
3、因此，研究一种能够精准校平具有一定倾斜角度的差分相位处理方法，对于重构入射波前形貌有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法及系统，其目的在于，对差分相位进行准确校平，从而减少、消除重建入射波前的倾斜与翘曲。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提出了一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，包括如下步骤：
3、s1、基于四波横向剪切干涉采集待测样品的干涉图，并获取差分相位；
4、s2、基于差分相位，通过三点迭代拟合方法进行平面拟合，并确定拟合平面法向量；
5、s3、根据拟合平面法向量确定旋转角；
6、s4、根据所述旋转角对差分相位进行旋转校平。
7、作为进一步优选的，步骤s2
8、s21、在差分相位上随机选择三个点，根据这三个点确定一个平面；分别计算差分相位上其它各点到该平面的直线距离，若直线距离小于预设阈值称为合群点；进而计算相似率其中，a1为合群点数量，a为差分相位上点的总数量；
9、s22、重复步骤s21，直至达到预设迭代次数；以迭代过程中对应相似率最高的平面作为最终拟合平面。
10、作为进一步优选的，步骤s3，所述旋转角包括x轴旋转角和y轴旋转角，其中：
11、确定平面法向量与x轴单位向量的正交向量，该正交向量与y轴单位向量的夹角即为x轴旋转角；
12、平面法向量与x轴夹角的余角即为y轴旋转角。
13、作为进一步优选的，步骤s4，根据所述旋转角对差分相位进行旋转校平，包括：
14、通过x轴旋转角、y轴旋转角确定对应的旋转矩阵；
15、将差分相位按照旋转矩阵，完成差分相位的旋转校平。
16、作为进一步优选的，步骤s4，所述旋转矩阵w(g，θ)计算式为：
17、
18、其中，向量g为平面所绕旋转的旋转轴，θ为绕旋转轴的旋转角，gx，gy，gz分别为向量g在x，y，z方向上的分量。
19、即以x轴单位向量为向量g，x轴旋转角为θ，则对应的w(g，θ)为旋转矩阵一；以y轴单位向量为向量g，y轴旋转角为θ，则对应的w(g，θ)为旋转矩阵二；然后将步骤s1的差分相位(三维平面)按旋转矩阵一和旋转矩阵二进行旋转。
20、作为进一步优选的，步骤s1，获取差分相位的方法为：
21、将干涉图进行二维傅里叶变换得到对应频谱图；在频谱图中提取x、y方向的正一级频谱，并分别移到中心频谱位置进行傅里叶逆变换，求解得到差分相位。
22、按照本专利技术的第二方面，提供了一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平系统，包括处理器，所述处理器用于执行上述四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法。
23、按照本专利技术的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法。
24、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
25、本专利技术通过三点迭代拟合方法精确校平差分相位的倾斜，利用该校平后的差分相位对入射波前进行重建，可使得重建的入射波前翘曲与倾斜减少，提高重建入射波前的精确度与鲁棒性。
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1.一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤S2，基于差分相位，通过三点迭代拟合方法进行平面拟合，包括：
3.如权利要求1所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤S3，所述旋转角包括x轴旋转角和y轴旋转角，其中：
4.如权利要求3所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤S4，根据所述旋转角对差分相位进行旋转校平，包括：
5.如权利要求4所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤S4，所述旋转矩阵w(g，θ)计算式为：
6.如权利要求1-5任一项所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤S1，获取差分相位的方法为：
7.一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行如权利要求1-6任一项所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法。
8.一种计算机可读存
...【技术特征摘要】
1.一种四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤s2，基于差分相位，通过三点迭代拟合方法进行平面拟合，包括：
3.如权利要求1所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤s3，所述旋转角包括x轴旋转角和y轴旋转角，其中：
4.如权利要求3所述的四波横向剪切干涉测量时的差分相位校平方法，其特征在于，步骤s4，根据所述旋转角对差分相位进行旋转校平，包括：
5.如权利要求4所述的四波横向剪切干涉...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱金龙，郭雨宏，祝仁龙，谢怡君，董正琼，聂磊，周向东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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