一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法及装置与流程

    专利2025-11-03  4


    本发明涉及精密光学测量,尤其涉及一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法及装置。


    背景技术:

    1、白光干涉技术是微观表面测量的重要技术,精度可达到纳米量级,广泛应用于机械、微电子、材料生物等领域。白光干涉在工作过程中对样品表面进行垂直扫描,获取表面上每一点的相干干涉信号,当样品表面与参考镜的光程相等时,相干干涉信号的对比度最大。但在垂直扫描过程中,样品表面与参考镜的光程差在相干长度以外的图像对于白光干涉测量技术是无意义的,大量采集的无效图像数据给计算机带来了存储压力与计算效率的下降。因此,如何从白光干涉仪扫描到的图像中提取出有效的干涉图像,提高干涉图像提取的效率,成为了亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,有必要提供一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法及装置,用以解决当前提取白光干涉仪有效干涉图像效率不高的问题。

    2、为了解决上述问题,本发明提供一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法,包括:

    3、基于多张干涉图像中每张干涉图像的像素点灰度信息,确定所述每张干涉图像对应的提取信号;

    4、基于所述每张干涉图像的提取信号,确定所述多张干涉图像对应的提取序列;

    5、对所述提取序列进行校正,提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,并对所述包络序列进行移动滤波;

    6、确定滤波后的所述包络序列的有效信号区间,提取滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置。

    7、在一种可能的实现方式中,所述对所述提取序列进行校正,包括:

    8、基于所述每张干涉图像对应的提取信号的相邻信号,对所述提取序列进行校正。

    9、在一种可能的实现方式中,所述基于所述每张干涉图像对应的提取信号的相邻信号,对所述提取序列进行校正,包括:

    10、基于以下公式对所述提取序列进行校正:

    11、

    12、其中,表示校正后的所述提取序列的第个元素,表示第张干涉图像对应的提取信号,表示第张干涉图像对应的提取信号,为干涉图像的总数。

    13、在一种可能的实现方式中,所述提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,包括:

    14、基于移动局部极大值法提取校正后的所述提取序列对应的包络序列。

    15、在一种可能的实现方式中,所述基于移动局部极大值法提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,包括:

    16、基于以下公式提取校正后的所述提取序列对应的包络序列:

    17、

    18、

    19、其中,表示所述包络序列的第个元素,表示表示绝对值运算,表示校正后的所述提取序列的第个元素,为干涉图像的总数。

    20、在一种可能的实现方式中,所述对所述包络序列进行移动滤波,包括:

    21、对所述包络序列进行移动均值滤波或者移动中值滤波。

    22、在一种可能的实现方式中,所述确定滤波后的所述包络序列的有效信号区间,提取滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置,包括:

    23、确定滤波后的所述包络序列中的元素最大值,将滤波后的所述包络序列中的元素值大于所述元素最大值与阈值系数之间乘积的元素确定为有效图像序列,所述有效图像序列中元素的索引位置与滤波后的所述包络序列中相同元素的索引位置相同;

    24、基于补偿系数对所述有效图像序列中的最小索引位置和最大索引位置进行补偿,得到滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置。

    25、本发明还提供了一种白光干涉仪有效干涉图像提取装置,包括:

    26、第一确定模块,用于基于多张干涉图像中每张干涉图像的像素点灰度信息,确定所述每张干涉图像对应的提取信号;

    27、第二确定模块,用于基于所述每张干涉图像的提取信号,确定所述多张干涉图像对应的提取序列;

    28、第一提取模块,用于对所述提取序列进行校正,提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,并对所述包络序列进行移动滤波;

    29、第二提取模块,用于确定滤波后的所述包络序列的有效信号区间,提取滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置。

    30、本发明还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时,实现如上所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法。

    31、本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法。

    32、本发明的有益效果是:本发明提供的白光干涉仪有效干涉图像提取方法及装置,通过分析所有干涉图像的相对灰度序列变化趋势,提取出白光干涉仪采集的有效干涉图像,在保证测量精度的前提下,提高了有效干涉图像的提取效率。



    技术特征:

    1.一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述对所述提取序列进行校正,包括:

    3.根据权利要求2所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述基于所述每张干涉图像对应的提取信号的相邻信号,对所述提取序列进行校正,包括:

    4.根据权利要求1所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,包括:

    5.根据权利要求4所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述基于移动局部极大值法提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,包括:

    6.根据权利要求1所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述对所述包络序列进行移动滤波,包括:

    7.根据权利要求1所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法,其特征在于,所述确定滤波后的所述包络序列的有效信号区间,提取滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置,包括:

    8.一种白光干涉仪有效干涉图像提取装置,其特征在于,包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时,实现根据权利要求1至7任一项所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的白光干涉仪有效干涉图像提取方法。


    技术总结
    本发明涉及一种白光干涉仪有效干涉图像提取方法及装置,属于精密光学测量技术领域,其中,该白光干涉仪有效干涉图像提取方法包括:基于多张干涉图像中每张干涉图像的像素点灰度信息,确定所述每张干涉图像对应的提取信号;基于所述每张干涉图像的提取信号,确定所述多张干涉图像对应的提取序列;对所述提取序列进行校正,提取校正后的所述提取序列对应的包络序列,并对所述包络序列进行移动滤波;确定滤波后的所述包络序列的有效信号区间,提取滤波后的所述包络序列中有效干涉图像的起止位置。本发明在保证测量精度的前提下,提高了有效干涉图像的提取效率。

    技术研发人员:吴征宇,祝仁龙,谢怡君
    受保护的技术使用者:板石智能科技(深圳)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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