[发明专利]一种基于离散小波变换的光学平板波前的降噪方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于离散小波变换的光学平板波前的降噪方法和装置，所述方法包括对含噪波前位相W_o进行预处理，得到扩展矩阵W；对扩展矩阵W进行二维离散小波分解，得到系数向量C_o；基于滤除层序号数N对系数向量C_o进行阈值降噪，得到降噪后的系数向量C_t；基于降噪后的系数向量C_t进行二维离散小波重构，得到降噪后扩展矩阵W'；对降噪后扩展矩阵W'进行后处理，得到降噪后波前位相W_t。本发明提供的基于离散小波变换的光学平板波前的降噪方法和装置，不需要额外硬件，不增加特殊调整步骤，可有效滤除高精度平板干涉测量时寄生干涉现象引入的噪声位相。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，更具体的说是涉及一种基于离散小波变 换的光学平板波前的降噪方法和装置。

背景技术

光学平板在各类复杂光学系统中有着广泛的应用，透、反射波前是衡量 高精度光学平板元件性能的重要离线参数。目前，该参数通常采用干涉技术 完成定量测量，平板波前质量高、平行度精度好的情况，在干涉检测时，一 般存在由多次反射引起的寄生干涉现象，该现象会在测试结果中引入周期性 的噪声位相，为提高测量结果的置信度与可用性，必须对噪声位相进行降噪 处理。

针对这一问题，Chiayu Ai与James C.Wyant提出了匹配腔角压制寄生干涉 场光强的调整方法，Chiayu Ai等提出了采用短相干激光器的干涉方法，Leslie L.Deck提出了采用可控波长移相激光器的傅里叶谱干涉分析方法，徐建程等 提出了类似的傅里叶频谱分析方法，在测量反射波前时，也可通过在平板背 面涂抹凡士林抑制寄生干涉。但是，上述方法或引入特殊调整步骤，或需要 额外硬件，或存在污染风险，实用中均存在各自局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于离散小波变换的光学平板波前的降噪 方法和装置，不需要额外硬件，不增加特殊调整步骤，可有效滤除高精度平 板干涉测量时寄生干涉现象引入的噪声位相。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于离散小波变换的光学平板波前的降噪方法，包括：

S1：对含噪波前位相W_o进行预处理，得到扩展矩阵W；

S2：对扩展矩阵W进行二维离散小波分解，得到系数向量C_o；

S3：基于滤除层序号数N对系数向量C_o进行阈值降噪，得到降噪后的系 数向量C_t；

S4：基于降噪后的系数向量C_t进行二维离散小波重构，得到降噪后扩展 矩阵W'；

S5：对降噪后扩展矩阵W'进行后处理，得到降噪后波前位相W_t。

优选的，步骤S1具体包括：

对含噪波前位相W_o进行复制，得到W₁～W₈；

相对W_o分别平移W₁～W₈，使噪声位相特征连续，取互不交叠部分，得到 填充矩阵W_{1_u}～W_{8_u}；

将填充矩阵W_{1_u}～W_{8_u}与W_o拼接，得到W_o'；

旋转W_o'，使噪声位相方向角α满足|α-90|10°，得到W_o；

以W_o最大内接矩形为掩模板，取掩模板内数据，得到扩展矩阵W。