[发明专利]三维形貌测量中由光强图确定相移量主值的方法

权利要求书

1.三维形貌测量中由光强图确定相移量主值的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获得n幅光强图，其中，n≥3，光强图的光强值表示为：

其中I₀(x,y)为背景光强，A是调制度，是与物体表面三维形貌有关的光波前相位，ψ_i是光强图的初相位；

步骤2，利用FFT算法从光强图的光强值计算每幅光强图的初相位ψ_i，作为初相位的初值然后计算第i幅光强图与第一幅光强图之间的相移量的初值其中2≤i≤n；

步骤3，根据第一幅光强图和第i幅光强图的光强值以及这两幅光强图之间的相移量的初值，使用以下公式计算背景光强的初值：

I0i(0)(x,y)=(Mi1+Ni1/tanΔψi1(0)2)/2,i=2,~,n]]>

其中，M_i1为第i幅光强图的光强值与第一幅光强图的光强值之和，即M_i1＝I_i(x,y)+I₁(x,y)；N_i1为第i幅光强图的光强值与第一幅光强图的光强值之差I_i(x,y)-I₁(x,y)再左移90°；

步骤4，将步骤3获得的(n-1)个背景光强的初值的平均值作为实际背景光强初值，平均值的计算公式如下：

I0(0)(x,y)=[Σi=2nI0i(0)(x,y)]/(n-1),i=2,~,n]]>

步骤5，将每幅光强图的光强值减去步骤4得到的实际背景光强初值，即得到每幅光强图中由表面三维形貌变化引起的光强变化量的初值

步骤6，根据步骤5的光强变化量的初值利用FFT算法计算出初相位的第一次迭代结果

步骤7，根据步骤6的计算相移量的第一次迭代结果：其中2≤i≤n；

步骤8，重复步骤3～步骤7进行重复迭代过程至收敛，即可得到背景光强，同时也得到了相移量，其中重复迭代过程中第k次迭代的迭代式如下，其中k≥1：

I0i(k-1)(x,y)=(Mi1+Ni1/tanΔψi1(k-1)2)/2]]>

I0(k-1)(x,y)=[Σi=2nI0i(k-1)(x,y)]/(n-1)]]>

I~i(k-1)(x,y)=Ii(x,y)-I0(k-1)(x,y),i=2,~,n]]>

Δψi1(k)=ψi(k)-ψ1(k),i=2,~,n]]>

如果经上述重复迭代过程得到的相移量结果不在主值范围内，通过将相移量+360°或-360°调整到主值范围内。