1 湖南文理学院 国际学院, 湖南 常德 415000
2 湖南省洞庭湖生态经济区协同创新中心,湖南 常德 415000
3 湖南文理学院 数理学院, 湖南 常德 415000
相位测量系统中投影仪输出与CCD输入变形条纹光强之间的非线性导致频谱混叠,影响测量精度,为了消除他们之间的非线性关系,提高相位测量精度,分析了系统非线性产生的基本原因,提出了一种基于系统非线性校正与滤波的相位测量方法.首先校正由投影仪中伽马畸变产生的系统非线性,然后采用低通滤波器对校正后输出的频谱进行滤波,只保留频谱中的基频成份,最后采用四步相移法对变形条纹进行相位测量.MATLAB仿真与实际实验结果表明,所提方法的系统非线性校正与滤波效果较好,有助于提高相位测量精度.
相位测量 非线性校正 低通滤波 四步相移法 条纹投影 Phase measurement Nonlinearity correction Low-pass filter Four-step phase-shifting method Fringe projection 光子学报
2019, 48(10): 1009002
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100083
为实现表面微观形貌快速而较简单的检测,一种使用非平行光干涉照明的光学显微三维形貌检测方法被提出。该方法使用空间光调制器对激光光束进行衍射,选取光强相近的2个衍射级通过显微物镜,双光束干涉可得到周期接近图像分辨率、相位可精确调节的照明条纹,被测样本的三维形貌可通过拍摄4帧等相位差的条纹照明图像来计算得到。该方法不需借助干涉物镜产生条纹,不需要轴向扫描装置记录条纹变化,相位调节精确,成像直观。此外,该方法所产生干涉条纹的相位随坐标线性变化,不需对条纹周期进行修正。因为照明条纹参数调节光路独立于显微成像光路,系统装置具有光路简洁、易于调节的优点。为验证所提出三维检测精度,以粗糙度100 nm的粗糙度对比模块和硅片为被测样品进行了三维轮廓重建实验,实验结果显示,所提出方法轴向重复性测量精度为8.6 nm(2σ)。
显微镜 三维检测 结构光投影 四步相移法 microscopy three dimensional detection structured light projection four-step phase-shifting method