[發明專利]三維形貌測量中由光強圖確定相移量主值的方法

有效

• 申請號: 201510435415.6
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN105136060B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 戎華;陳璽
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 李媛媛

1.三維形貌測量中由光強圖確定相移量主值的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，獲得n幅光強圖，其中，n≥3，光強圖的光強值表示為：

其中I₀(x,y)為背景光強，A是調制度，是與物體表面三維形貌有關的光波前相位，ψ_i是光強圖的初相位；

步驟2，利用FFT算法從光強圖的光強值計算每幅光強圖的初相位ψ_i，作為初相位的初值然后計算第i幅光強圖與第一幅光強圖之間的相移量的初值其中2≤i≤n；

步驟3，根據第一幅光強圖和第i幅光強圖的光強值以及這兩幅光強圖之間的相移量的初值，使用以下公式計算背景光強的初值：

I0i(0)(x,y)=(Mi1+Ni1/tanΔψi1(0)2)/2,i=2,~,n]]>

其中，M_i1為第i幅光強圖的光強值與第一幅光強圖的光強值之和，即M_i1＝I_i(x,y)+I₁(x,y)；N_i1為第i幅光強圖的光強值與第一幅光強圖的光強值之差I_i(x,y)-I₁(x,y)再左移90°；

步驟4，將步驟3獲得的(n-1)個背景光強的初值的平均值作為實際背景光強初值，平均值的計算公式如下：

I0(0)(x,y)=[Σi=2nI0i(0)(x,y)]/(n-1),i=2,~,n]]>

步驟5，將每幅光強圖的光強值減去步驟4得到的實際背景光強初值，即得到每幅光強圖中由表面三維形貌變化引起的光強變化量的初值

步驟6，根據步驟5的光強變化量的初值利用FFT算法計算出初相位的第一次迭代結果

步驟7，根據步驟6的計算相移量的第一次迭代結果：其中2≤i≤n；

步驟8，重復步驟3～步驟7進行重復迭代過程至收斂，即可得到背景光強，同時也得到了相移量，其中重復迭代過程中第k次迭代的迭代式如下，其中k≥1：

I0i(k-1)(x,y)=(Mi1+Ni1/tanΔψi1(k-1)2)/2]]>

I0(k-1)(x,y)=[Σi=2nI0i(k-1)(x,y)]/(n-1)]]>

I~i(k-1)(x,y)=Ii(x,y)-I0(k-1)(x,y),i=2,~,n]]>

Δψi1(k)=ψi(k)-ψ1(k),i=2,~,n]]>

如果經上述重復迭代過程得到的相移量結果不在主值范圍內，通過將相移量+360°或-360°調整到主值范圍內。