[发明专利]一种基于相位检测的工件高度测量方法

权利要求书

1.一种基于相位检测的工件高度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用包括光电转换器件、探测镜组、投影镜组、狭缝、照明镜组和光源的测量装置，从光源发出的光线依次通过照明镜组和狭缝后被分为多束光线，该多束光线通过投影镜组后以一定的角度斜入射到位于工件台的工件上，形成多个投影光斑，工件将光线反射后形成多束反射光线，该多束反射光线通过探测镜组后，在光电转换器件上形成多个光斑，并获取多个光斑的图像信号；

对采集的图像做傅里叶变换；

提取出相位的频率为Fm的相位值P；

根据相位值P，对标定数据库进行计算并求出离焦量H。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，提取所述频率Fm包括以下步骤：

在工件台零位时，获取此时光电转换器件中的图像；

计算相邻子光斑之间的距离；

根据相邻子光斑之间的距离，计算理论的空间频率Fn；

对所获取的图像做傅里叶变换，提取出幅值与频率之间的关系，然后在Fn附近寻找幅值最大时的频率Fm，频率Fm即为所要提取的相位的频率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，还包括标定相位与离焦量之间的线性关系，并生成数据库的步骤：

根据设计值，将工件台移动到负离焦极限位置；

步进工件台，用光电转换器件采集图像，对采集的图像做傅里叶变换，提取出频率为Fm的相位值P_i，并记下此时工件台的位置H_i；

工件台步进完后，选取 P_i和H_i之间的线性部分，保存为标定数据库，并确定实际测量范围，即数据库中H_i的上下限。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光电转换器件为线阵CCD。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，求得离焦量H的计算为线性插值计算。