System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:40998018 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 21:37
本发明专利技术涉及一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质,属于表面形貌测量技术领域,其中,该方法包括:以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像;从所述白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号;对所述时序干涉信号进行移动均值滤波处理;根据滤波后的时序干涉信号定位零级条纹位置索引和光强值;基于预设的移相公式和所述光强值计算被测样本的相位分布;根据标定的空间偏移量、所述零级条纹位置索引和所述相位分布计算被测样本的高度信息。本发明专利技术对时序干涉信号进行移动均值滤波处理,去除时序干涉信号中的杂质干扰,提高零级条纹位置定位和三维形貌解算的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面形貌测量,尤其涉及一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、白光干涉测量是微观表面测量的重要技术,广泛应用于微电子、材料生物、精密加工等领域。白光干涉的测量策略在于垂直扫描干涉和相移干涉,垂直扫描运用高精密压电位移装置进行扫描,其分辨率与扫描步长紧密相连;相移干涉能有效提高垂直扫描的精度至纳米级。

2、三维形貌计算精度一直是评估测量方法可靠的重要参数。现有白光干涉三维形貌解算方法可以分为直接求解法、加权平均法和包络拟合法,这些方法在处理完美信号时,均会得出近乎理想解。

3、但在生产制造、实际测量环境中,时序采样信号会有偏移、信号对比度下降、振动噪声与仪器噪声、包络曲线展宽等问题影响,常规方法容易出现包络错误以及强度偏差过大,产生无规律的噪点和形貌解算失效,不利于零级条纹位置定位和三维形貌的表征。


技术实现思路

1、有鉴于此,有必要提供一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中容易受到采样信号偏移、对比度下降以及振动噪声与仪器噪声、包络曲线展宽等影响而导致包络错误以及强度偏差过大,产生无规律的噪点和形貌解算失效,影响零级条纹位置定位和三维形貌表征的问题。

2、为了解决上述问题,本专利技术提供一种白光干涉三维形貌解算方法,包括:

3、以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像;

4、从白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号;</p>

5、对时序干涉信号进行移动均值滤波处理;

6、根据滤波后的时序干涉信号定位零级条纹位置索引和光强值;

7、基于预设的移相公式和光强值计算被测样本的相位分布;

8、根据标定的空间偏移量、零级条纹位置索引和相位分布计算被测样本的高度信息。

9、在一种可能的实现方式中,以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像,包括:

10、根据干涉仪的等效波长设置预设步长以预设扫描周期对待测样本进行干涉采样处理得到白光干涉时序图像序列;

11、同一预设扫描周期的时序图像序列包括白光干涉条纹图像与无干涉条纹图像。

12、在一种可能的实现方式中,从白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号,包括:

13、以预设差分阶数对白光干涉条纹图像进行差分处理提取出多个像素点的多个时序干涉信号;

14、以预设评价阈值从多个时序干涉信号中确定目标像素点的时序干涉信号。

15、在一种可能的实现方式中,以预设评价阈值进行评价筛选出符合要求的目标像素点的时序干涉信号,包括:

16、根据时序干涉信号的最大值确定若干个预设数据点;

17、根据预设数据点总和与时序干涉信号总和确定像素点能量评价值;

18、根据像素点能量评价值和预设评价阈值进行筛选得到目标像素点的时序干涉信号。

19、在一种可能的实现方式中,对时序干涉信号进行移动均值滤波处理,包括:

20、通过预设的移动均值模型对时序干涉信号进行移动均值滤波处理;

21、对滤波后的时序干涉信号进行希尔伯特变换去除噪声干扰。

22、在一种可能的实现方式中,预设的移相公式为:

23、;

24、其中, φ为被测样本的相位分布, im代表测像素点时序干涉信号零级条纹位置处光强值, im+j为同一像素点零级条纹位置前后 j帧图像的光强值。

25、在一种可能的实现方式中,根据标定的空间偏移量、零级条纹位置索引和相位分布计算被测样本的高度信息,包括:

26、根据标定的空间偏移量、零级条纹位置索引和相位分布建立形貌转化公式;

27、基于形貌转化公式计算被测样本的高度信息。

28、本专利技术还提供一种白光干涉三维形貌解算装置,包括:

29、干涉模块,用于以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像;

30、信号获取模块,用于从白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号;

31、滤波模块,用于对时序干涉信号进行移动均值滤波处理;

32、定位模块,用于根据滤波后的时序干涉信号定位零级条纹位置索引和光强值;

33、相位计算模块,用于基于预设的移相公式和光强值计算被测样本的相位分布;

34、高度计算模块,用于根据标定的空间偏移量、零级条纹位置索引和相位分布计算被测样本的高度信息。

35、第三方面,本专利技术还提供了一种白光干涉三维形貌解算设备,包括存储器和处理器,其中,

36、存储器,用于存储程序;

37、处理器,与存储器耦合,用于执行存储器中存储的程序,以实现上述任一种实现方式中的白光干涉三维形貌解算方法中的步骤。

38、第四方面,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机可读取的程序或指令,程序或指令被处理器执行时,能够实现上述任一种实现方式中的白光干涉三维形貌解算方法中的步骤。

39、本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的一种白光干涉三维形貌解算方法、装置、设备及存储介质,通过对时序干涉信号进行移动均值滤波处理,消除了背景信号的影响,去除了时序干涉信号中的噪声杂质干扰,根据滤波后的时序干涉信号定位零级条纹位置索引,基于预设的移相公式计算被测样本的相位分布,用标定的空间偏移量对干涉信号进行了扫描误差补偿,提高零级条纹位置定位和三维形貌解算的准确性。

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【技术保护点】

1.一种白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像,包括:

3.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述从所述白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号,包括:

4.根据权利要求3所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述以预设评价阈值进行评价筛选出符合要求的目标像素点的时序干涉信号,包括:

5.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述对所述时序干涉信号进行移动均值滤波处理,包括:

6.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述预设的移相公式为:

7.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述根据标定的空间偏移量、所述零级条纹位置索引和所述相位分布计算被测样本的高度信息,包括:

8.一种白光干涉三维形貌解算装置,其特征在于,包括:

9.一种白光干涉三维形貌解算设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机可读取的程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时,能够实现上述权利要求1至7中任一项所述白光干涉三维形貌解算方法中的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述以预设扫描周期对待测样本进行白光干涉处理得到多个白光干涉条纹图像,包括:

3.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述从所述白光干涉条纹图像中获取目标像素点的时序干涉信号,包括:

4.根据权利要求3所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述以预设评价阈值进行评价筛选出符合要求的目标像素点的时序干涉信号,包括:

5.根据权利要求1所述的白光干涉三维形貌解算方法,其特征在于,所述对所述时序干涉信号进行移动均值滤波处理,...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴征宇祝仁龙谢怡君
申请(专利权)人:板石智能科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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