[發(fā)明專利]用于表征表面均勻度的方法和系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201980070830.2 | 申請日： | 2019-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN112912717A | 公開（公告）日： | 2021-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 弗朗西斯·T·卡魯索;杰佛瑞·K·伊萊亞森;戴維·L·霍費爾特;約瑟夫·E·赫爾南德斯;喬舒亞·A·格利克森 | 申請（專利權(quán)）人： | 3M創(chuàng)新有限公司 |
| 主分類號： | G01N21/84 | 分類號： | G01N21/84;G01N21/95;G01N21/88;G01N21/956;G06T7/00;G06T7/42 |
| 代理公司： | 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112 | 代理人： | 顧紅霞;盛博 |
| 地址： | 美國明*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 表征 表面 均勻 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種方法，所述方法包括：
將光從光源發(fā)射到表面上，其中，所述表面為至少部分反射的；
收集從所述表面反射的反射光以捕獲所述反射光的強度分布；
處理所述反射光的所述強度分布以強調(diào)所述反射光的所述強度分布的具有感興趣的變化的特征；以及
分析所述反射光的所述強度分布的具有所述感興趣的變化的所述特征以確定所述表面的均勻度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光源包括點光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，從所述光源發(fā)射的光為偏振的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述反射光進(jìn)行分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過將所述反射光引導(dǎo)到屏幕上來收集所述反射光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述屏幕上的所述強度分布由相機進(jìn)行成像以形成從所述表面反射的所述反射光的所述強度分布的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，處理所述反射光的所述強度分布包括向所述強度分布的圖像應(yīng)用選自以下項的處理方法：小波變換、濾波、應(yīng)用空間卷積核，以及它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述處理方法包括執(zhí)行所述強度分布的所述圖像的傅里葉變換，并且將濾波函數(shù)應(yīng)用于所述傅里葉變換以強調(diào)所述強度的所述圖像中指示所述表面的特性的所選空間頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述傅里葉變換由光學(xué)系統(tǒng)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和配置有軟件的數(shù)字計算機中的至少一者執(zhí)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，分析所述強度分布的具有所述感興趣的變化的所述特征以確定所述表面的均勻度值包括：
對來自所述表面的所述反射光的所述強度分布的圖像執(zhí)行傅里葉變換；
對所述傅里葉變換進(jìn)行濾波以獲得經(jīng)濾波的傅里葉變換；
對所述經(jīng)濾波的傅里葉變換執(zhí)行傅里葉逆變換以獲得傅里葉逆變換；
分析所述傅里葉逆變換的區(qū)域以確定所述區(qū)域內(nèi)的對比度變化；以及
計算所述傅里葉逆變換的每個區(qū)域的均勻度值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括將所述傅里葉逆變換的所述區(qū)域分割成小塊；并且計算每個小塊內(nèi)的均勻度值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括聚集所述小塊的所述均勻度值，以確定所述表面的所述均勻度值。
13.一種用于確定光學(xué)元件的表面的均勻度值的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
光學(xué)元件，所述光學(xué)元件包括至少部分反射的表面；和
裝置，所述裝置包括：
點源，所述點源將光發(fā)射到所述光學(xué)元件的所述表面上；
屏幕，所述屏幕被定位成收集從所述光學(xué)元件的所述表面反射的反射光并且捕獲所述反射光的強度分布；
相機，所述相機被定位成對所述屏幕進(jìn)行成像并且捕獲所述反射光的所述強度分布的圖像；和
計算機，所述計算機包括處理器，所述處理器被配置為：
對所述反射光的所述強度分布的所述圖像執(zhí)行傅里葉變換；
對所述傅里葉變換進(jìn)行濾波以獲得經(jīng)濾波的傅里葉變換，其中應(yīng)用濾波器來選擇所述強度分布的所述圖像中指示所述表面中的缺陷的空間頻率；
對所述經(jīng)濾波的傅里葉變換執(zhí)行傅里葉逆變換以獲得傅里葉逆變換；
分析所述傅里葉逆變換的區(qū)域以確定所述區(qū)域內(nèi)的對比度變化；以及
計算所述傅里葉逆變換的每個區(qū)域的所述缺陷的均勻度值。
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- 專利分類
G01N 借助于測定材料的化學(xué)或物理性質(zhì)來測試或分析材料
G01N21-00 利用光學(xué)手段，即利用紅外光、可見光或紫外光來測試或分析材料
G01N21-01 .便于進(jìn)行光學(xué)測試的裝置或儀器
G01N21-17 .入射光根據(jù)所測試的材料性質(zhì)而改變的系統(tǒng)
G01N21-62 .所測試的材料在其中被激發(fā)，因之引起材料發(fā)光或入射光的波長發(fā)生變化的系統(tǒng)
G01N21-75 .材料在其中經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，測試反應(yīng)的進(jìn)行或結(jié)果
G01N21-84 .專用于特殊應(yīng)用的系統(tǒng)
