[发明专利]一种基于白光干涉零光程差位置拾取算法的微观形貌测量方法

权利要求书

1.一种基于白光干涉零光程差位置拾取算法的微观形貌测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.采用垂直扫描平台先以一定步长进行垂直扫描，获得密集的采样点，对采样点进行白光干涉曲线拟合，获取白光干涉模板曲线；拟合的白光干涉模板曲线表达式为：

式中I_b为背景光强，γ为条纹对比度，经过拟合可确定这两个参数；l_c和λ₀分别为光源的相干长度和中心波长，由光源确定；z为采样点位置，I(z)为对应光强值，为已知量；h₀为零光程差位置，作为唯一变量；

S2.将被测物体置于垂直扫描平台进行等步长扫描，采用CCD采集干涉条纹，CCD每个像素得到一系列的采样点；

S3.用重心法或极值法快速粗定位零光程差点，粗定位零光程差点记为N₀；

S4.根据N₀确定匹配搜索范围为N₀±Δ，取N₀周围一定范围内的m个采样点作为待匹配点，其位置为z，对应的光强值为I_z；

S5.用待匹配点与模板曲线在搜索范围内进行匹配，得到精定位的零光程差点；初设模板曲线的变量h₀＝N₀-Δ，代入待匹配点的位置z到白光干涉模板曲线中,可得到模板曲线在z位置的白光干涉强度值I(z)；将I(z)与I_z作差并求绝对值得到残差绝对值，则m对点的残差绝对值之和为：ε＝∑|I(z)-I_z|，改变模板曲线变量h₀，满足N₀-Δ≤h₀≤N₀+Δ，当残差绝对值之和ε值最小时，对应的h₀即为所求的精定位的零光程差位置；

S6.根据零光程差与形貌高度的相关关系得到精确的物体表面形貌的相对高度，进而重建被测物体的3D形貌。