[发明专利]一种基于时域相移算法的高精度微纳三维测量方法

摘要

本发明公开了一种基于时域相移算法的高精度微纳三维测量方法，根据纵向每移动一次物体相应投影一幅相移条纹，扫描次数和投影的具有一定相位差的条纹图一一对应，CCD同步采集到携带物体高度信息的条纹图，进而通过相应算法提取物体高度信息来恢复物体三维形貌。在测量中，将计算机预先编码的相移条纹图随PZT扫描台的纵向移动同步循环投影到物体表面，CCD采集到一系列成像图片，对每个像素点纵向提取其在每幅图中的光强值绘制出光强曲线，再对光强曲线提取包络即为成像条纹图调制度曲线，此调制度曲线峰值位置对应像素点聚焦的粗略位置，对该位置附近点进行高斯曲线拟合得到准确聚焦位置，进而恢复物体三维形貌，具有非接触、速度快、高精度等特点。

主权项

1.一种基于时域相移算法的高精度微纳三维测量方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤S1：通过上位机程序控制压电陶瓷微步距垂直扫描待测物体，每扫描一步，利用DMD将一幅编码的正弦相移条纹投影到物体表面，若干幅具有一定相位差的正弦光栅条纹随扫描次数依次循环使用，CCD采集到一系列携带物体高度信息的成像图片，转化为数字信号存储到计算机中；步骤S2：提取每个像素点在每幅图中的光强，绘制出每个像素点随扫描位置变化的光强曲线，然后提取光强曲线的包络曲线即为图片的调制度曲线；步骤S3：提取出调制度曲线峰值所在的扫描位置，将此作为像素点粗略焦面位置，进一步通过对粗略焦面位置进行高斯曲线拟合得到准确调焦位置；步骤S4：得到各个像素点准确调焦位置后即可恢复物体三维形貌。