[发明专利]一种纹理扫描机

权利要求书

1.一种纹理扫描机，其特征在于，包括：光谱共焦位移传感器探头(1)，光谱共焦位移传感器(2)，彩色线阵相机(3)和计算机(4)：

所述光谱共焦位移传感器探头(1)用于扫描被测样品，采集所述被测样品的高度数据和反射光强数据；

所述光谱共焦位移传感器(2)与所述光谱共焦位移传感器探头(1)连接，所述光谱共焦位移传感器(2)用于获取所述被测样品的高度图像和反射光强图像；

所述彩色线阵相机(3)用于扫描被测样品，获取所述被测样品的彩色图像；

所述计算机(4)分别与所述光谱共焦位移传感器(2)和所述彩色线阵相机(3)连接，用于获取所述高度图像、所述反射光强图像和所述彩色图像，并利用所述反射光强图像与所述彩色图像的灰度信息进行相关性计算，实现所述高度图像与所述彩色图像的匹配。

2.根据权利要求1所述的纹理扫描机，其特征在于，所述光谱共焦位移传感器探头(1)垂直于所述被测样品，调整所述光谱共焦位移传感器探头(1)与所述被测样品的距离，使所述光谱共焦位移传感器探头(1)在所述被测样品平面聚焦形成的光斑满足第一预设条件。

3.根据权利要求2所述的纹理扫描机，其特征在于，调整所述彩色线阵相机(3)与所述被测样品的距离，使所述彩色线阵相机(3)在所述被测样品平面聚焦形成的光线满足第二预设条件。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的纹理扫描机，其特征在于，所述计算机(4)包括归一化预处理模块、转换模块、下采样处理模块、获取模块和匹配模块：

所述归一化预处理模块，用于对所述反射光强图像进行归一化预处理，并将所述归一化预处理后的反射光强图像转换为第一灰度图；

所述转换模块，用于将所述彩色图像转换为第二灰度图；

所述下采样处理模块，用于依据所述第二灰度图的分辨率，对所述第一灰度图进行下采样处理；

所述获取模块，用于获取所述第一灰度图的目标模板，所述目标模板为所述第一灰度图中灰度值最大点所形成的区域；

所述匹配模块，用于计算所述目标模板与所述第二灰度图的相关性，找到所述目标模板在所述第二灰度图中的匹配位置。

5.根据权利要求4所述的纹理扫描机，其特征在于，所述归一化预处理模块具体用于利用灰度图转换公式：

$y=\frac{x-x_{\min }}{x_{\max }-x_{\min }}\×255$

将所述归一化预处理后的反射光强图像转换为第一灰度图，其中，x为反射光强度值，x_min为像素最小反射光强值，x_max为像素最大反射光强值，y为像素灰度值。

6.根据权利要求5所述的纹理扫描机，其特征在于，所述转换模块具体用于利用灰度图转换公式：

Grayvalue＝(R*299+G*587+B*114+500)/1000

将所述彩色图像转换为第二灰度图，其中，Grayvalue表示所述第二灰度图的灰度值，R、G、B分别为红、绿、蓝三个颜色的数值。

7.根据权利要求6所述的纹理扫描机，其特征在于，所述匹配模块具体用于利用相关性计算公式：

计算所述目标模板与所述第二灰度图的相关性，其中，f表示所述第二灰度图，g表示所述目标模板，表示相关性计算，f^*表示f的共轭复数，m₀,n₀分别表示目标模板g在行和列上的位移。

8.根据权利要求6所述的纹理扫描机，其特征在于，所述匹配模块具体用于利用卷积运算公式：

计算所述目标模板与所述第二灰度图的相关性，其中，f表示所述第二灰度图，g表示所述目标模板，表示相关性计算，*表示卷积运算，g^*[-m,-n]表示g^*[m,n]关于原点对称的图样，m,n分别表示目标模板g在行和列上的位移。