[发明专利]曲面样品顶点定位方法、装置和椭偏仪

说明书

本申请涉及一种曲面样品顶点定位方法、装置和椭偏仪，该方法包括：获取清晰的样品图像；在所述清晰的样品图像上确定基准点，以所述基准点建立三维坐标系；在所述三维坐标系内以第一步长确定多个采集点；在预设波长范围内，采集每个所述采集点处的光强值；将数值最大的所述光强值对应的采集点确定为所述曲面样品顶点。本申请能够快速、精确地寻找出测量曲面样品的最佳测量点。

技术领域

本申请涉及光学测量技术领域，尤其是涉及一种曲面样品顶点定位方法、装置和椭偏仪。

背景技术

椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量仪器。椭偏仪普遍用来测量平面样品，在使用椭偏仪对曲面样品进行测量时，需要定位到曲面的顶点(即最佳测量点)来进行测量，由于曲面样品的顶点对准较平面样品来说更加复杂，被测曲面样品在三维空间上任意一点上位置的微弱变化都会偏离最佳测量点，因此需要一种能够快速、准确地定位到被测曲面样品的最佳测量点的方式。

发明内容

为了能够快速准确地定位到被测样品曲面的顶点，本申请提供一种曲面样品顶点定位方法、装置和椭偏仪。

第一方面，本申请提供了一种曲面样品顶点定位方法，包括：获取清晰的样品图像；在所述清晰的样品图像上确定基准点，以所述基准点建立三维坐标系；在所述三维坐标系内以第一步长确定多个采集点；在预设波长范围内，采集每个所述采集点处的光强值；将数值最大的所述光强值对应的采集点确定为所述曲面样品顶点。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为，所述获取清晰的样品图像，包括：采集样品图像；分析所述样品图像的清晰度，基于所述清晰度改变样品在竖直方向上的高度以获取所述清晰的样品图像。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为，所述分析所述样品图像的清晰度，包括：所述清晰度由所述样品图像的横向梯度值和纵向梯度值来表征，所述横向梯度值越大和/或所述纵向梯度值越大，说明所述样品图像越清晰；

所述横向梯度值采用下式计算：

所述纵向梯度值采用下式计算：

其中，m为计算区域的宽度，n为计算区域的高度，g为像素值，(x,y)为像素点坐标，D(f)_纵为纵向梯度值，D(f)_横为横向梯度值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为，所述在所述清晰的样品图像上确定基准点，包括：获取所述清晰的样品图像的中心坐标，将所述中心坐标与预设坐标进行比对；根据比对结果调节所述基台的位置使所述中心坐标和所述预设坐标重合；将所述中心坐标和所述预设坐标重合点确定为所述基准点。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为，所述获取所述清晰的样品图像的中心坐标，包括：对所述清晰的样品图像进行二值化处理得到所述清晰的样品图像的二值化图像；以所述二值化图像上预设位置为坐标原点建立二维坐标系；沿所述二维坐标系x轴方向，以第二步长遍历所述二值化图像上的每一行以获取所述二值化图像上每一行的所有第一像素值来形成每一行的x坐标值集合，当某个第一像素值为0时，将该第一像素值所对应的x轴坐标加入所述每一行的x坐标值集合；去掉所述x坐标值集合中的最大值和最小值，计算其余值的平均值，将该平均值确定为每一行的x轴坐标值；遍历完成后将所得到的多个所述x轴坐标值中的最大值和最小值去掉，并计算其余的所述x轴坐标值的第一平均值；将所述第一平均值确定为所述中心坐标的横坐标；沿所述二维坐标系y轴方向，以第二步长遍历所述二值化图像上的每一列以获取所述二值化图像上每一列的所有第二像素值来形成每一列的y坐标值集合，当某个所述第二像素值为0时，将该第二像素值所对应的y轴坐标加入所述每一列的y坐标值集合；去掉所述y坐标值集合中的最大值和最小值，计算其余值得平均值，将该平均值确定为每一列的y轴坐标值；遍历完成后将所得到的多个所述y轴坐标值中的最大值和最小值去掉，并计算其余的所述y轴坐标值的第二平均值；将所述第二平均值确定为所述中心坐标的纵坐标。