[发明专利]一种基于自适应技术的二维平面采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据采集与处理技术，特别是涉及基于自适应技术的二维平面分区域采样方法。

背景技术

光刻机性能的急剧提升要求使用更大的数值孔径和更短的波长的，由此导致焦深降低。现广泛使用的浸没式光刻机的焦深只能维持在百纳米量级，已大大超过了由真空吸附翘曲、衬底平整度等引起的变化，故要求检焦精度提高，而硅片形貌重构是其中最为核心的技术之一，高速度高精度的硅片形貌重构俨然成为最大的难点。

为了解决这个问题，需要使用具有高速高精度的采样设备和算法。实际使用中，采样周期决定了采样信号的质量，如果周期太小，会使得采样点的数量剧增，造成数据冗余；采样周期太大，会使得模拟信号的某些信息丢失，出现失真。现普遍使用的均匀网格采样点采样技术对所有区域使用统一的频率采样，该采样频率取决于整个平面中的最高频率，使得整体采样过程效率低，速度慢，造成了资源的极大浪费。

另外，考虑到灰尘，硅片平整度和压强的影响，硅片表面会出现毛刺，阶跃等现象，这些信号会引入高频的信号，按照采样定理，系统不能无失真地恢复出这些信号，导致原始图像出现严重失真。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术低速低效率的缺点，提供一种基于自适应技术的二维平面采样方法，实现采样点最优化分布，分区域快速重构，分区域间无缝平滑拼接，而且具有速度快，精度高等优点，具有极高的运行效率。

本发明采用的技术方案如下：一种基于自适应技术的二维平面采样方法，根据需采样物体的表面情况进行采样点自适应分布，实现分区域采样，之后使用B样条曲面重构技术分区域快速重构曲面和无缝平滑拼接。

其中，采样点自适应分布技术步骤包括：

步骤S01：使用初始均匀采样网格点对物体形貌进行第一次采样，将结果保存至电脑中；

步骤S02：由评估算法对采样结果进行评价，根据物体形貌的频率带宽特性和突变信号对整个采样区域进行分割，得到具有不同频率范围的分区域，并对各个分区域进行频谱量化，得到分区域的频谱量化值f；

步骤S03：首先以步骤S02中得到的分区域频谱量化值f为依据，按照分区域的网格测量点的点间距的规则，利用模板拼接技术对步骤S02中各分区域的网格测量点进行替换，再使用模板拼接技术将各分区域的新网格测量点拼接在一起得到新修正的采样网格点；

步骤S04：使用新修正的采样网格点对采样物体的表面再次进行采样，将结果保存至电脑中；

步骤S05：使用仲裁函数对测量结果进行评价，如果通过，则转到步骤S06；没有通过转到步骤S02；

步骤S06：使用通过仲裁函数后最终生成的二维采样点对物体表面进行采样，得到使用基于自适应技术的二维平面采样方法采集的数据点；

其中，二维平面网格采样点生成技术的实现方式如下包括：

二维平面网格的单个网格形状为正方形，测量点为每个正方形的四个定点，采样频率可通过调整正方形的每条边的长短实现，该正方形网格每边的长度越小采样频率越高，长度越大采样频率越低，具体的值可根据量化出的分区域内的频率值进行调节；

其中，步骤S02中的评估算法实现步骤如下：

（2.1）使用空域判别算法对物体形貌进行区域划分，得到不同频率范围的分区域分割线；

（2.2）对采样点进行角点识别和阶跃信号识别，以识别出的信号为基点对区域进行二次划分，得到突变信号分割线；

（2.3）将（2.1）中得到的不同频率范围的分区域分割线和（2.2）中得到的突变信号分割线结合到一起得到完整的平面分割曲线，使用该完整平面分割线对平面区域进行分割，得到具有不同频率范围的分区域；

（2.4）对（2.3）中得到的各分区域进行傅里叶变换，以此实现对各个分区域的频谱量化，最终得到各个分区域的频谱量化值f；

其中，步骤S03中的模板拼接技术的步骤如下:

（3.1）根据分区域的频谱量化值f生成符合条件的二维网格采样点；

（3.2）对所有分区域进行逐个替换，直至完全替换完成；

（3.3）相邻区域之间的分割线向后收缩1个单位，使分割线成为沟壑；

（3.4）对相邻区域中点数少的边进行插值，使相邻的两个区域在靠近沟壑的边上具有相同的测量点个数，便于使用B样条曲面连接技术对两边上的对应点进行连接；

（3.5）将所有分区域的网格采样点和沟壑连接起来形成新修正的采样网格点。

其中，步骤S03中的模板拼接技术使用B样条曲面连接技术；