[发明专利]一种移相干涉仪的抗振动方法

摘要

本发明公开了一种移相干涉仪的抗振动方法，该方法中的移相干涉仪相机在打开和关闭像素组合功能下以高速采集第一组移相干涉图和以低速采集第二组移相干涉图。第二组移相干涉图经过均匀采样后的得到与第一组移相干涉图分辨率相同的第三组移相干涉图。使用修正三步迭代算法从第一组移相干涉图中提取低分辨率位相分布，并以其作为初始值利用修正三步迭代算法从第三组移相干涉图中计算时间相关参量。按比例缩放时间相关参量后，结合第二组移相干涉图构造最小二乘方程，计算高分辨率位相分布，最终重构被测表面高度。本发明方法充分利用了移相干涉仪相机的像素组合功能和修正三步迭代算法的特点，使用较低硬件成本较好地达到了移相干涉仪对抗振动的目的。

主权项

1.一种移相干涉仪的抗振动方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：a.启动移相干涉仪，使移相干涉仪工作在移相模式，采集相邻两幅移相干涉图时移相装置产生的光程差变化为Δ，计算预设移相量为2πΔ/λ，λ为光源波长；b.打开移相干涉仪相机的像素组合功能，移相装置配合相机帧频产生光程差变化，移相干涉仪采集第一组移相干涉图，共L1幅，每幅移相干涉图的分辨率是R1×C1；c.关闭移相干涉仪相机的像素组合功能，移相装置配合相机帧频产生光程差变化，移相干涉仪的相机采集第二组移相干涉图，共L2幅，每幅移相干涉图的分辨率是R2×C2，R2/R1=M，C2/C1=N，M、N均为大于1的整数；d.以预设移相量作为初始值，使用修正三步迭代算法从第一组移相干涉图中计算位相分布Ⅰ；e.对第二组移相干涉图中的每一幅移相干涉图进行均匀采样，得到分辨率为R1×C1的第三组移相干涉图；f.以位相分布Ⅰ作为初始值，使用修正三步迭代算法从第三组移相干涉图中计算时间相关参量，所述的时间相关参量包含：横向移相倾斜因子kx₁、kx₂、…、kx_L2，纵向移相倾斜因子ky₁、ky₂、…、ky_L2，移相平移量d₁、d₂、…、d_L2，背景波动因子a₁、a₂、…、a_L2，调制度波动因子b₁、b₂、…、b_L2；g.将步骤f中的横向移相倾斜因子kx₁、kx₂、…、kx_L2分别除以N得到修正的横向移相倾斜因子Kx₁、Kx₂、…、Kx_L2，将纵向移相倾斜因子ky₁、ky₂、…、ky_L2分别除以M得到修正的纵向移相倾斜因子Ky₁、Ky₂、…、Ky_L2；h.计算第二组移相干涉图上第(x,y)个像素点的移相量D₁(x,y)= Kx₁×x+ Ky₁×y+d₁、D₂(x,y)= Kx₂×x+ Ky₂×y+d₂、…、D_L2(x,y)= Kx_L2×x+ Ky_L2×y+d_L2，将对应的像素点的图像灰度值I₁(x,y)、I₂(x,y)、…、I_L2(x,y)取出，与D₁(x,y)、D₂(x,y)、…、D_L2(x,y)、a₁、a₂、…、a_L2、b₁、b₂、…、b_L2构造最小二乘方程，求解最小二乘方程得到第(x,y)个像素点的位相φ(x,y)；i.重复步骤h，直至获得第二组移相干涉图上所有像素点的位相，将位相按照像素点在第二组移相干涉图上的顺序存入二维矩阵得到位相分布Ⅱ，对位相分布Ⅱ解包裹，根据光学对应关系重构被测表面高度分布。