[发明专利]一种自动找寻干涉条纹的方法和装置

权利要求书

1.一种自动找寻干涉条纹的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤S1，对白光干涉扫描图像在Z向等间隔依次采集m张图片，依次选取其中连续的N张图片，所述N为大于或等于3的整数；

步骤S2，根据选取的N张图片，计算第n帧图片对应所述图像的像素条纹的特征值；所述第n帧图片对应所述图像的像素条纹的特征值为第n帧图片对应所述图像的每个或选定像素位置上、Z向图片序列的第n-|N/2|～n+|N/2|帧图片的灰度标准差，其中，|N/2|+1≤n≤m-|N/2|；

步骤S3，计算第n帧图片对应所述图像的像素条纹的信噪比；

步骤S4，依据当前第n帧图片的像素条纹的特征值与信噪比对当前状态进行检测；

步骤S5，根据不同Z向位置的图片对应的干涉状态及像素条纹的特征值与信噪比，检测得到条纹干涉最亮的Z向位置和条纹干涉消失的Z向位置；

步骤S3中，第n帧图片像素条纹的信噪比T采用如下公式进行计算：

其中，μ是信号平均值或预期值，

σ是噪声的标准偏差，x_i为第i帧图片的灰度值，K为系数；步骤S5中，检测条纹干涉最亮的Z向位置包括如下子步骤：

子步骤S501，采集图片，计算第n帧图片对应所述图像的像素条纹的特征值Sn及信噪比T，并实时更新当前已经找到的最大的像素条纹特征值Smax；

子步骤S502，根据计算得到的图片的像素条纹特征值Sn及信噪比T进行判断，若T大于1，进入子步骤S504，否者进入子步骤S503；

子步骤S503，判断当前是否已经找到Smax的Z向位置，已经找到则结束，未找到进入子步骤S505；

子步骤S504，判断Sn与当前最大的像素条纹特征值Smax的大小关系并实时更新Smax，同时记录Sn当前Z向位置，执行子步骤S505；

子步骤S505，判断是否达到预设扫描范围，达到范围则结束；反之跳转子步骤S501继续采集；

步骤S5中，检测条纹干涉消失的Z向位置包括如下子步骤：

子步骤S511，采集图片，计算第n帧图片对应所述图像的像素条纹的特征值Sn及信噪比T，并实时更新当前已经找到的最大的像素条纹特征值Smax；

子步骤S512，根据计算得到的图片的像素条纹特征值Sn及信噪比T进行判断，若T大于1，进入子步骤S514，否者进入子步骤S513；

子步骤S513，判断当前是否已经进入干涉区域，如果已经进入，记录当前Z向位置，结束；未进入执行子步骤S515；

子步骤S514，标记为已经进入干涉区域，进入子步骤S515；

子步骤S515，判断是否达到预设扫描范围，达到范围则结束；反之跳转子步骤S511继续采集。

2.根据权利要求1所述的自动找寻干涉条纹的方法，其特征在于：步骤S2中，

第n帧图片像素条纹的特征值Sn采用如下公式进行计算：

其中，M_n为第n帧图片邻近区域的表面像素的平均值，I_n-i为第n-i帧图片的灰度。

3.根据权利要求1所述的自动找寻干涉条纹的方法，其特征在于：K值为5。

4.一种自动找寻干涉条纹的装置，其特征在于：其包括运动控制模块、图像采集模块和干涉条纹找寻模块，所述运动控制模块与图像采集模块连接，驱动图像采集模块沿白光干涉扫描图像的Z向移动，所述图像采集模块与干涉条纹找寻模块连接；所述干涉条纹找寻模块按照如权利要求1～3任意一项所述的自动找寻干涉条纹的方法寻找干涉条纹；所述运动控制模块包括驱动电机和实时反馈Z向位置的光栅。

5.根据权利要求4所述的自动找寻干涉条纹的装置，其特征在于：所述干涉条纹找寻模块包括条纹特征计算模块、干涉最亮特征检测模块和干涉特征消失检测模块，所述条纹特征计算模块分别与干涉最亮特征检测模块、干涉特征消失检测模块连接；所述条纹特征计算模块计算第n帧图片对应所述图像的像素条纹的特征值Sn及信噪比T；所述干涉最亮特征检测模块对当前位置干涉状态进行确定，检测是否达到干涉最亮位置；所述干涉特征消失检测模块对当前位置干涉状态进行确定，检测是否达到干涉特征消失位置。

6.根据权利要求4所述的自动找寻干涉条纹的装置，其特征在于：所述图像采集模块包括图像采集相机、干涉物镜和干涉光源，所述干涉光源透过干涉物镜照在测样物体表面形成干涉并反射到图像采集相机进行成像。