[發(fā)明專利]利用自聚焦迭代算法消除物體與CCD間軸向距離誤差的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710754300.2 | 申請日: | 2017-08-29 |
| 公開(公告)號: | CN107655405B | 公開(公告)日: | 2020-01-24 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 馬駿;張?zhí)煊?/a>;竇建泰;魏聰 | 申請(專利權(quán))人: | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號: | G01B11/00 | 分類號: | G01B11/00 |
| 代理公司: | 32203 南京理工大學(xué)專利中心 | 代理人: | 朱沉雁 |
| 地址: | 210094 江蘇*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 利用 自聚焦 算法 消除 物體 ccd 軸向 距離 誤差 方法 | ||
1.一種利用自聚焦迭代算法消除物體與CCD間軸向距離誤差的方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟一、構(gòu)建疊層成像光路模型:
共光軸依次設(shè)置氦氖激光器、可變光闌(1)、透鏡(2)、待測物(3)和CCD(4),氦氖激光器發(fā)出的激光經(jīng)擴束準(zhǔn)直后由可變光闌(1)調(diào)節(jié)光斑大小,經(jīng)可變光闌(1)后的光由透鏡(2)匯聚成發(fā)散球面波,即照明光,照射到待測物(3)表面,待測物(3)由夾持器與轉(zhuǎn)接件固定在二維電動位移臺上,通過二維電動位移臺實現(xiàn)待測物重疊掃描位移;透射過待測物(3)的光場經(jīng)過衍射傳輸后形成相干衍射圖,CCD(4)被固定在待測物(3)后方接收衍射圖;
步驟二、對照明光函數(shù)Pi(x,y)和待測物函數(shù)Oi(x,y)進(jìn)行初始猜測,并將未校正的初始軸向距離設(shè)為初始值d;
步驟三、在軸向距離為初始值d下,對照明光函數(shù)Pi(x,y)和待測物函數(shù)Oi(x,y)經(jīng)疊層成像算法進(jìn)行復(fù)原,得到復(fù)原后的照明光函數(shù)Pr(x,y)和復(fù)原后的待測物函數(shù)Or(x,y);
步驟四、在待校正的初始軸向距離d的左右范圍內(nèi)設(shè)置軸向移動區(qū)間[dl,du],dl到du的步數(shù)設(shè)置為ns,每步軸向移動距離為Δd;令步驟三中復(fù)原后的照明光函數(shù)Pr(x,y)和復(fù)原后的待測物函數(shù)Or(x,y)在設(shè)置的軸向距離區(qū)間[dl,du]角譜衍射傳輸,計算每次傳輸后的Tamura系數(shù),Tamura系數(shù)的計算公式為:σ(|O(x,y)|)表示重建對象的灰度級的標(biāo)準(zhǔn)差,m(|O(x,y)|)表示重建對象的灰度級的平均值,norm表示歸一化函數(shù);
步驟五、根據(jù)步驟四中記錄的每次軸向移動距離對應(yīng)的Tamura系數(shù),得到Tamura系數(shù)的極大值點并獲取該極大值點對應(yīng)的軸向移動距離dp,并根據(jù)dc=dp+d,得到校正之后的軸向距離dc;
步驟六、判斷該次校正所移動的軸向移動距離dp是否小于設(shè)定閾值ε:如果否,返回步驟二,進(jìn)行下一次軸向距離校正的迭代,并設(shè)置下次迭代過程的初始參數(shù);如果是,結(jié)束迭代,得到校正之后的軸向距離dc和復(fù)原后的待測物函數(shù)Or(x,y)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自聚焦迭代算法消除物體與CCD間軸向距離誤差的方法,其特征在于:上述步驟一中,使用疊層掃描的方式對衍射斑進(jìn)行記錄,即:使待測物相對于照明光在垂直于光軸的平面上逐行逐列移動,每次移動保證相鄰掃描位置有一定重疊率,記錄每次掃描的衍射光強,相鄰區(qū)域的重疊率高于60%。
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