[发明专利]一种光栅无损检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种光栅无损检测方法及系统，方法包括：获取样品光栅图像；对样品光栅图像进行背景校正，获得样品光栅透射图；对样品光栅透射图提取样本区域进行分析，获得样品光栅透射图的像素灰度平均值；根据样本区域以及像素灰度平均值判断样品光栅的均匀性；采用Sobel算子对样品光栅透射图进行缺陷提取；将均匀性结果信息和缺陷信息进行显示；该方法通过对样品光栅透射图采样，计算样本区域的相对误差、方差，提取直方图，从而对样品光栅的均匀性进行判断，根据光栅的结构特点，利用Sobel算子消除垂直方向的条纹，从而查找出非垂直方向轮廓的缺陷，方法简单，可靠性高，无需破坏光栅即可检测出样品光栅的均匀性，为样品光栅是否能投入使用提供依据。

技术领域

本发明属于光学器件检测技术领域，尤其涉及一种光栅无损检测方法及系统。

背景技术

光栅作为一种分光元件，在光谱仪器中发挥着关键作用，在光谱成像领域及相干成像系统中有着非常广泛的应用。在科研过程中，光栅质量的好坏直接关系到科研结果的严谨性。光栅涉及到的领域越来越广，人类对它的需求也越来也高。因而对光栅质量与性能的检测技术也应该同步发展起来，光栅的检测与光栅的制造同样重要。

现有的多种破坏性检测法虽然可以测量出光栅的质量参数，但都是以破坏样品为前提的，即使参照已测良好的样本参数复制光栅，但由于刻蚀技术等条件的限制，也不可能达到百分百的相似度，依旧存在瑕疵。复制光栅得不到与已破坏光栅完全相同的光栅。制造技术要求很高的微细光栅必须被破坏才得以检测，造成了极大的浪费。

发明内容

本发明为解决现有技术中破坏光栅才能够对光栅进行检测的技术问题，提供一种光栅无损检测方法及系统。

本发明第一个目的是，提供一种光栅无损检测方法，包括：

获取样品光栅图像；

对所述样品光栅图像进行背景校正，获得样品光栅透射图；

对所述样品光栅透射图提取样本区域进行分析，获得所述样品光栅透射图的像素灰度平均值；

根据所述样本区域以及所述像素灰度平均值判断样品光栅的均匀性；

采用Sobel算子对所述样品光栅透射图进行缺陷提取；

将均匀性结果信息和缺陷信息进行显示。

根据本发明的一个实施例，对所述样品光栅图像进行背景校正，获得样品光栅透射图，包括：

采集无样品光栅时的背景图像，并进行存储；

将所述样品光栅图像与所述背景图像相除，获得样品光栅透射图。

根据本发明的一个实施例，对所述样品光栅透射图提取样本区域进行分析，获得所述样品光栅透射图的像素灰度平均值，包括：

将所述样品光栅透射图划分为M×N个区域，其中，M、N均为大于2的整数；

取部分区域作为样本区域，计算所述样本区域的像素灰度平均值。

根据本发明的一个实施例，取五个区域作为样本区域，分别为所述样品光栅透射图的中心区域、与所述中心区域距离相同的位于所述样品光栅透射图的四个方向的四个区域。

根据本发明的一个实施例，根据所述样本区域以及所述像素灰度平均值判断样品光栅的均匀性，包括：

将所述像素灰度平均值与预先存储的理论灰度平均值进行比较，计算相对误差和方差；

提取所述样本区域的直方图，将所述样本区域的直方图和完整的样品光栅透射图的直方图进行比较；

根据直方图的比较结果，以及所述相对误差和方差，判断样品光栅的均匀性。