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基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法及系统技术方案

技术编号:41531938 阅读:27 留言:0更新日期:2024-06-03 23:08
本发明专利技术公开了一种基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法及系统,包括如下步骤:获取待测物体同一测量点位的大量测量光斑图片,并通过预处理后得到相应的光谱序列曲线;对各光谱序列曲线进行分析,得到多光斑光谱序列曲线图;计算每条光谱序列曲线上各个数据点的光强梯度一致性并转换为光强梯度一致性权重值;使用改进后的加权质心公式对各条光谱序列曲线进行计算,得到当前单个曲线谱峰波长值;最后将计算所得的曲线谱峰波长值转换为光谱共焦位移测量值。本发明专利技术实时性强、计算资源占用少、抗干扰能力出色、测量精度高且测量重复性好,在基于光谱共焦位移测量技术的微距精密测量、材料形貌检测及微量质量称量等领域应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱共焦精密检测领域,具体涉及一种基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法及系统,用于测量物体微小位移、物体表面形貌以及微量质量称量。


技术介绍

1、光谱共焦位移测量技术由于其非接触式测量特性,且具备测量精度高、测量重复性好以及操作简单等各项优点,被广泛应用于高精密检测领域中,适用于各种微小精密测量,例如物体微距移动监测、薄膜厚度检测、材料表面形貌检测及微量质量称量等。目前,国际上已有多家公司将光谱共焦位移测量技术应用于精密检测行业中,如日本的基恩士公司、德国的米铱公司等。

2、目前已有一些领域内技术人员与相关学者提出了许多用于光谱共焦位移测量的方法,例如通过高斯核函数对光谱共焦位移测量过程中产生的光谱序列曲线进行谱峰波长值提取,但这一方法不仅较为耗时,且计算比较复杂,其所涉及的各项计算更是难以在小型测量设备中实现;再比如对光谱序列曲线进行多种复杂的拟合,得到曲线趋势,进而计算得到谱峰波长值,从而得到实际位移测量值,但面对各种不同的测量环境和光谱序列曲线,如何快速得到最佳的拟合方法与结果,且能够保证较高的测量精确度和测量重复性精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤S1中,在绘制光谱序列曲线前,还包括对测量光斑图片进行预处理的步骤:使用中值滤波和均值滤波对图片中噪声进行滤除。

3.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤S1中,绘制光谱序列曲线,是选择测量光斑的图像数据矩阵的中心像素行,以中心像素行中每个像素作为数据点,将数据点的波长值作为横坐标,光强值作为纵坐标,绘制为光谱序列曲线。

4.根据权利要求1所述的基于光强...

【技术特征摘要】

1.一种基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s1中,在绘制光谱序列曲线前,还包括对测量光斑图片进行预处理的步骤:使用中值滤波和均值滤波对图片中噪声进行滤除。

3.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s1中,绘制光谱序列曲线,是选择测量光斑的图像数据矩阵的中心像素行,以中心像素行中每个像素作为数据点,将数据点的波长值作为横坐标,光强值作为纵坐标,绘制为光谱序列曲线。

4.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s3中,将多光斑光谱序列曲线图中的每条曲线依次取出,并计算曲线上从第二个数据点开始的每个点的斜率值数据点,并对每条光谱序列曲线依次进行计算,直至遍历所有曲线;

5.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s4中,权重的计算公式如下:

6.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s5中,计算各条光谱序列曲线的曲线谱峰波长值时,所用的加权质心公式如下:

7.根据权利要求1所述的基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量方法,其特征在于,步骤s6中,谱峰波长值与实际测量值的一一映射关系,由谱峰波长值与实际测量值转换曲线计算公式表示:

8.一种基于光强梯度一致性的光谱共焦位移测量系统,其特征在于,包括以下模块:

9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗旗舞杨通钰阳春华桂卫华
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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