一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法及测量系统技术方案

技术编号:45800022 阅读:29 留言:0更新日期:2025-07-11 20:13
本发明专利技术属于光学测量工程相关技术领域,并公开了一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法及测量系统。该方法包括下列步骤:获取在不同的样品高度下样品的衍射光干涉图像,获取当前样品高度下的入射光强分布图和入射光相位分布图;对各个样品高度下的入射光强分布图中各个采样点进行聚焦评估,确定各个采样点的最大聚焦评估值所对应的入射光强分布图和入射光相位分布图;采样点最大聚焦评估值对应的入射光强分布图相对于初始图像的高度作为采样点的高度,由此获得所有采样点的高度;利用采样点最大聚焦评估值对应的入射相位分布图中的相位计算粗糙度,由此获得所有采样点的粗糙度。通过本发明专利技术,解决大纵深样品的形貌和表面粗糙度测量低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学测量工程相关,更具体地,涉及一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法及测量系统


技术介绍

1、当前,微结构测量方法主要分为光学和非光学两大类。光学测量方法因其无损性、高效测量、和环境适应性而得到广泛应用,如激光共聚焦法、白光干涉法和自动变焦等。激光共聚焦法具有极高的精度,适合于对物体进行逐点测量,能够提供详尽的表面形貌信息。然而,其测量效率相对较低,因为需要逐点扫描,这在大范围测量时显得繁琐,并且对操作设备的要求较高。白光干涉法以其短相干长度为基础,能够实现快速测量,因而在高精度测量任务中表现出色。它特别适用于平面和平滑表面的测量,提供高分辨率和高精度的结果。但其不足之处在于对表面形状变化剧烈的样品效果不佳,难以适应复杂结构的测量需求。自动变焦测量方法则利用光学系统的小景深特性与垂直扫描相结合,使其能够在不同高度上聚焦获取图像,进而合成测量结果。这种方法灵活且新颖,能够适应不同材料和形状的样品。然而,自动变焦法在光滑表面的测量上存在困难,精度虽高但受到样品特性限制。

2、当前的光学测量方法的选择依赖于具体的应用要求和样品特性,在此背本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:

2.如权利要求1所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述衍射光干涉图像是一对空间正交光照射在样品表面后产生的干涉图像。

3.如权利要求1或2所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述入射光强分布图是通过对所述干涉图像进行滤波提取获得0级光的频谱,然后对该0级光的频谱进行傅里叶逆变换后获得。

4.如权利要求3所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述入射光相位分布图的获取步骤如下:

5.如权利要求4所述的一种剪切干涉变焦三维形貌...

【技术特征摘要】

1.一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:

2.如权利要求1所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述衍射光干涉图像是一对空间正交光照射在样品表面后产生的干涉图像。

3.如权利要求1或2所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述入射光强分布图是通过对所述干涉图像进行滤波提取获得0级光的频谱,然后对该0级光的频谱进行傅里叶逆变换后获得。

4.如权利要求3所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述入射光相位分布图的获取步骤如下:

5.如权利要求4所述的一种剪切干涉变焦三维形貌测量方法,其特征在于,所述解包裹的方法为行列法、螺旋扫描法或最小范数法。

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【专利技术属性】
技术研发人员:朱金龙张楚苗于哲
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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