[發明專利]一種動態干涉儀同步移相干涉圖的空間位置配準方法

有效

• 申請號: 201811589898.5
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109632112B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 陳磊;楊影;丁煜;鄭東暉;朱文華;韓志剛;鄭權;孔璐;王沖;王云濤;楊光;吳志飛
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種動態干涉儀同步移相干涉圖的空間位置配準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、傾斜動態干涉儀中的參考鏡，在四個同步移相干涉圖中同時引入線性載頻，采集載頻同步移相干涉圖，并分割為四個子干涉圖；

步驟2、采用傅里葉濾波法解算每個子干涉圖中的相位信息并進行消傾斜，得到每個子干涉圖所包含的待測相位信息；

步驟3、以其中一個子干涉圖包含的相位信息作為基準相位信息，采用快速相位相關配準法，確定其他子干涉圖包含的相位信息與基準相位信息的空間位置匹配誤差；

步驟4、根據相位信息的空間位置匹配誤差，確定子干涉圖間的位置配準關系；

步驟1所述的傾斜動態干涉儀中的參考鏡，在四個同步移相干涉圖中同時引入線性載頻，采集載頻同步移相干涉圖，并分割為四個子干涉圖，具體如下：

在動態干涉儀中，得到同步移相干涉圖；傾斜參考鏡，在四個同步移相干涉圖中同時引入線性載頻，使同步移相干涉圖中背景光強的頻譜和相位譜能夠相互分離；采集載頻移相干涉圖，并對其進行分割，得到四個子干涉圖I₀、I₁、I₂和I₃；

步驟2中所述的采用傅里葉濾波法解算每個子干涉圖中的相位信息并進行消傾斜，得到每個子干涉圖所包含的待測相位信息，具體如下：

采用傅里葉濾波法對四個子干涉圖I₀、I₁、I₂和I₃進行相位解算，并進行消傾斜，得到四個子干涉圖所包含的待測相位信息和四個子干涉圖對應同一待測面，和對應同一面形特征；

步驟3所述的以其中一個子干涉圖包含的相位信息作為基準相位信息，采用快速相位相關配準法，確定其他子干涉圖包含的相位信息與基準相位信息的空間位置匹配誤差，具體如下：

步驟3.1、選取子干涉圖I₀的相位信息作為基準相位信息，將子干涉圖I₁的相位信息與基準相位信息進行相關配準計算：

式中表示相位和間的配準系數，(x,y)表示相位信息的空間坐標，(x′,y′)表示相位信息的空間坐標，M×N表示參與配準計算的相位面的尺寸大小，X,Y表示中參與配準計算的坐標范圍，X′,Y′表示中參與配準計算的坐標范圍；

步驟3.2、當相位位置完全配準時，配準系數達到最小值，x，x′和y，y′的關系表示為：

x′＝x+u_n

y′＝y+v_n

其中u_n和v_n分別表示相位信息相較基準相位信息在x和y方向上的空間平移量；

步驟3.3、根據子干涉圖間相位信息的空間平移量，使用快速匹配方法，得出全局最小配準系數，具體為：通過比較得到更小的配準系數來確定空間平移量u_n和v_n的變化趨勢，當配準系數滿足以下條件，空間平移量u_n和v_n變化為和直到尋找到區域最小值：

空間平移量u_n和以及v_n和的關系為：

式中，t為配準步長，待得到該步長下的最小配準系數時，即實現了粗略配準；

步驟3.4、以步驟3.3中配準步長下得到的配準位置為初始配準位置，減小配準步長，進行新一輪配準，直到尋找到所需精度范圍內的最小配準系數，即確定相位和之間的空間位置匹配誤差；

步驟3.5、按照步驟3.1～步驟3.4的方法，依次確定子干涉圖I₂和I₃的相位信息和與基準相位的空間位置匹配誤差。

2.根據權利要求1所述的動態干涉儀同步移相干涉圖的空間位置配準方法，其特征在于，步驟4中所述的根據相位信息的空間位置匹配誤差，確定子干涉圖間的位置配準關系，具體如下：

根據相位信息的空間位置匹配誤差，確定子干涉圖間的位置配準關系，得到子干涉圖I₁、I₂、I₃和基準干涉圖I₀的空間位置配準誤差分別為(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)，然后根據配準誤差修正失配誤差。