[發明專利]曲面樣品頂點定位方法、裝置和橢偏儀

有效

• 申請號: 202010711831.5
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN112066896B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 孟永宏;朱宗洋;王輝輝
• 申請（專利權）人: 北京量拓科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/01;G01N21/21;G06T7/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 侯巍巍

本申請涉及一種曲面樣品頂點定位方法、裝置和橢偏儀，該方法包括：獲取清晰的樣品圖像；在所述清晰的樣品圖像上確定基準點，以所述基準點建立三維坐標系；在所述三維坐標系內以第一步長確定多個采集點；在預設波長范圍內，采集每個所述采集點處的光強值；將數值最大的所述光強值對應的采集點確定為所述曲面樣品頂點。本申請能夠快速、精確地尋找出測量曲面樣品的最佳測量點。

技術領域

本申請涉及光學測量技術領域，尤其是涉及一種曲面樣品頂點定位方法、裝置和橢偏儀。

背景技術

橢偏儀是一種用于探測薄膜厚度、光學常數以及材料微結構的光學測量儀器。橢偏儀普遍用來測量平面樣品，在使用橢偏儀對曲面樣品進行測量時，需要定位到曲面的頂點(即最佳測量點)來進行測量，由于曲面樣品的頂點對準較平面樣品來說更加復雜，被測曲面樣品在三維空間上任意一點上位置的微弱變化都會偏離最佳測量點，因此需要一種能夠快速、準確地定位到被測曲面樣品的最佳測量點的方式。

發明內容

為了能夠快速準確地定位到被測樣品曲面的頂點，本申請提供一種曲面樣品頂點定位方法、裝置和橢偏儀。

第一方面，本申請提供了一種曲面樣品頂點定位方法，包括：獲取清晰的樣品圖像；在所述清晰的樣品圖像上確定基準點，以所述基準點建立三維坐標系；在所述三維坐標系內以第一步長確定多個采集點；在預設波長范圍內，采集每個所述采集點處的光強值；將數值最大的所述光強值對應的采集點確定為所述曲面樣品頂點。

本申請在一較佳示例中可以進一步配置為，所述獲取清晰的樣品圖像，包括：采集樣品圖像；分析所述樣品圖像的清晰度，基于所述清晰度改變樣品在豎直方向上的高度以獲取所述清晰的樣品圖像。

本申請在一較佳示例中可以進一步配置為，所述分析所述樣品圖像的清晰度，包括：所述清晰度由所述樣品圖像的橫向梯度值和縱向梯度值來表征，所述橫向梯度值越大和/或所述縱向梯度值越大，說明所述樣品圖像越清晰；

所述橫向梯度值采用下式計算：

所述縱向梯度值采用下式計算：

其中，m為計算區域的寬度，n為計算區域的高度，g為像素值，(x,y)為像素點坐標，D(f)_縱為縱向梯度值，D(f)_橫為橫向梯度值。

本申請在一較佳示例中可以進一步配置為，所述在所述清晰的樣品圖像上確定基準點，包括：獲取所述清晰的樣品圖像的中心坐標，將所述中心坐標與預設坐標進行比對；根據比對結果調節所述基臺的位置使所述中心坐標和所述預設坐標重合；將所述中心坐標和所述預設坐標重合點確定為所述基準點。

本申請在一較佳示例中可以進一步配置為，所述獲取所述清晰的樣品圖像的中心坐標，包括：對所述清晰的樣品圖像進行二值化處理得到所述清晰的樣品圖像的二值化圖像；以所述二值化圖像上預設位置為坐標原點建立二維坐標系；沿所述二維坐標系x軸方向，以第二步長遍歷所述二值化圖像上的每一行以獲取所述二值化圖像上每一行的所有第一像素值來形成每一行的x坐標值集合，當某個第一像素值為0時，將該第一像素值所對應的x軸坐標加入所述每一行的x坐標值集合；去掉所述x坐標值集合中的最大值和最小值，計算其余值的平均值，將該平均值確定為每一行的x軸坐標值；遍歷完成后將所得到的多個所述x軸坐標值中的最大值和最小值去掉，并計算其余的所述x軸坐標值的第一平均值；將所述第一平均值確定為所述中心坐標的橫坐標；沿所述二維坐標系y軸方向，以第二步長遍歷所述二值化圖像上的每一列以獲取所述二值化圖像上每一列的所有第二像素值來形成每一列的y坐標值集合，當某個所述第二像素值為0時，將該第二像素值所對應的y軸坐標加入所述每一列的y坐標值集合；去掉所述y坐標值集合中的最大值和最小值，計算其余值得平均值，將該平均值確定為每一列的y軸坐標值；遍歷完成后將所得到的多個所述y軸坐標值中的最大值和最小值去掉，并計算其余的所述y軸坐標值的第二平均值；將所述第二平均值確定為所述中心坐標的縱坐標。