[发明专利]一种干涉环自动计数系统及计数方法

权利要求书

1.一种干涉环自动计数系统，其包括利用迈克尔逊干涉仪形成干涉环并成像于光屏上的干涉环光学成像模块，其特征还包括利用CCD传感器将干涉环光信号转化为电信号的图像信号捕获与转换模块、将来自CCD传感器的电信号转化为数字信号的数据采集与传输模块，以及接收来自数据采集与传输模块的数字信号并对其进行处理的微机数据处理模块，该微机数据处理模块对数字信号进行数字滤波及波形图像显示，自动获取图像像素的有效参考点，并根据有效参考点的梯度的变化及干涉环中心对应像素点灰度值与阈值的比较来判断干涉环的变化，实现对干涉环的自动计数，其中阈值为波形中灰度值最大值与最小值的均值；

该微机数据处理模块包括有效参考点自动搜寻子模块，有效参考点自动搜寻子模块包括获取波形图像像素的阈值，并从像素中获取与干涉环中心对应的像素变化量最大的位置，并在该位置的像素值处于最大值或最小值时，由该位置向图像信号两边延伸到像素值等于阈值处之间的范围定为有效参考范围；有效参考点为2个，参考范围的两个端点为上述2个有效参考点；

该微机数据处理模块通过判断参考范围两边缘波形的像素点x_l的切线l和x_r点的切线r的梯度值和的变化，其中x_l和x_r点的梯度计算分别如下：

判断x_l点和x_r点的梯度值和的正负变化情况既能判断干涉环的变化。

2.根据权利要求1所述的干涉环自动计数系统，其特征在于：该微机数据处理模块包括有效参考点梯度判断子模块，该像素点梯度判断子模块通过参考范围两边缘像素的梯度值的变化来判断条纹的变化，实现条纹计数。

3.根据权利要求1或2所述的干涉环自动计数系统，其特征在于：该CCD传感器为线阵CCD传感器，该微机数据处理模块通过软件编程实时地将数字信号回放到软件界面上。

4.一种干涉环自动计数方法，其通过发光器发出干涉光源，利用干涉环光学成像模块将干涉光源形成干涉环并成像于光屏上，其特征在于还包括以下步骤：

a.利用CCD传感器捕捉干涉环，并利用图像信号捕获与转换模块将干涉环的光信号转化为电信号，然后利用数据采集及传输模块将来自CCD传感器的电信号转化为数字信号；

b.通过微机数据处理模块接收来自数据采集及传输模块的数字信号，对数字信号进行数字滤波及波形图像显示，自动获取图像像素的有效参考点，并根据有效参考点的梯度的变化及干涉环中心对应像素点灰度值与阈值的比较来判断干涉环的变化，实现对干涉环的自动计数，其中阈值为波形中灰度值最大值与最小值的均值；

在步骤b中，该微机数据处理模块获取像素的阈值T，并从像素中获取与干涉环中心对应的像素值变化量最大的位置，并在该位置的像素值处于最大值或最小值时，由该位置向波形两边延伸到像素值等于阈值处之间的范围定为参考范围；有效参考点为2个，参考范围的两个端点为上述2个有效参考点；

该微机数据处理模块通过判断参考范围两边缘波形的像素点x_l的切线l和x_r点的切线r的梯度值和的变化，其中x_l和x_r点的梯度计算分别如下：

判断x_l点和x_r点的梯度值和的正负变化情况既能判断干涉环的变化。

5.根据权利要求4所述的干涉环自动计数方法，其特征在于：该微机数据处理模块在判断x_l点与x_r点梯度的同时，还根据干涉环中心对应的像素点的灰度值x_{max_i}与阈值T的判断结果判断干涉环的变化，当x_{max_i}＜T时，干涉环中心由亮变为暗，当x_{max_i}＞T时，干涉环中心由暗变为亮。