[发明专利]绘制表面轮廓的方法和装置

权利要求书

1.一种绘制表面轮廓的方法，包括：

沿至少两个方向依次地向目标物体投射狭缝图案光，以获得由所述目标物体反射的图案图像；

根据所述方向使用图案图像获得高度；

获得示出高度的最大变化方向的矢量场；

获得与至少两个方向对应的高度的可靠性指数；

使用所述可靠性指数和所述矢量场获得整合的矢量场；以及

使用所述整合的矢量场计算所述目标物体的每个位置的高度。

2.根据权利要求1所述的绘制表面轮廓的方法，其中，所述可靠性指数包括可见度指数、反射指数和阴影指数中的至少一者。

3.根据权利要求2所述的绘制表面轮廓的方法，其中，当可见度大于可见度阈值时，所述可见度指数为逻辑值真(1)；而当所述可见度等于或小于所述可见度阈值时，所述可见度指数为逻辑值假(0)，

当通过将大于反射阈值的强度的逻辑值累加所生成的累积强度大于或等于整合的反射阈值时，所述反射指数为逻辑值真(1)；而当所述累积强度小于所述整合的反射阈值时，所述反射指数为逻辑值假(0)，

当通过将小于阴影阈值的强度的逻辑值累加所生成的累积强度大于或等于整合的阴影阈值时，所述阴影指数为逻辑值真(1)；而当所述累积强度小于所述整合的阴影阈值时，所述阴影指数为逻辑值假(0)，并且

与至少两个方向对应的高度的可靠性指数是使用所述可见度指数、所述反射指数和所述阴影指数获得的。

4.根据权利要求3所述的绘制表面轮廓的方法，其中与至少两个方向对应的高度的可靠性指数是通过将所述可见度指数、所述反射指数和所述阴影指数逻辑相加而获得的。

5.根据权利要求3所述的绘制表面轮廓的方法，其中，与至少两个方向对应的高度的可靠性指数是通过将所述可见度指数与可选的逻辑值真或假相乘，将所述反射指数与可选的逻辑值相乘，将所述阴影指数与可选的逻辑值相乘，再将上述三个乘积逻辑相加而获得的。

6.根据权利要求5所述的绘制表面轮廓的方法，其中这样获得所述整合的矢量场：

选择可靠性指数的逻辑值为真的矢量场；以及

通过对所选择的矢量场进行取中位数操作获得所述整合的矢量场。

7.根据权利要求6所述的绘制表面轮廓的方法，其中，计算所述目标物体的每个位置的高度是这样执行的：

列泊松方程，其中方程右侧通过对所述整合的矢量场应用散度算子而获得，以及方程的左侧通过对所述高度应用拉普拉斯算子而获得；以及

求解所述泊松方程，以得到与所述高度对应的解。

8.根据权利要求7所述的绘制表面轮廓的方法，其中，求解所述泊松方程是这样执行的：

将具有连续算子的所述泊松方程转换为具有离散算子的离散泊松方程；以及

利用傅里叶级数表示所述离散泊松方程的解，以得到所述傅里叶级数的系数。

9.一种绘制表面轮廓的装置，包括：

支撑部分，其支撑设有目标物体的基板；

图案图像投射部分，其沿至少两个方向朝所述目标物体投射狭缝图案光；

图像捕获部分，其捕获依次被所述目标物体反射的与所述至少两个方向对应的图案图像；

存储单元，其存储由所述图像捕获部分捕获的所述图案图像；以及

计算部分，其使用所述图案图像获得与至少两个方向对应的高度，通过对所述高度进行梯度操作获得与所述至少两个方向对应的矢量场，获得与至少两个方向对应的高度的可靠性指数，通过使用所述可靠性指数和所述矢量场获得整合的矢量场，并且使用所述整合的矢量场计算所述目标物体的每个位置的高度。

10.根据权利要求9所述的绘制表面轮廓的装置，其中，所述计算部分包括：

高度计算单元，其依次使用所述图案图像计算与所述至少两个方向对应的所述高度；

可靠性指数计算单元，其计算与所述至少两个方向对应的高度的可靠性指数；

存储单元，其存储计算出的高度和计算出的可靠性指数；

矢量场计算单元，其计算所述矢量场；

整合的矢量场计算单元，其使用与所述至少两个方向对应的所述可靠性指数和所述矢量场计算所述整合的矢量场；

边界设定单元，其设定所述目标物体的边界；以及

泊松方程求解单元，其通过对由所述边界设定单元设定的所述边界应用边界条件来求解所述泊松方程，所述泊松方程的右侧通过对所述整合的矢量场应用散度算子而获得，以及所述泊松方程的左侧通过对所述高度应用拉普拉斯算子而获得。