[发明专利]一种光谱共焦位移传感器波长计算方法、系统、服务器及存储介质

说明书

本发明涉及一种光谱共焦位移传感器波长计算方法、系统、服务器及可读存储介质，本发明通过使用图像采集装置采集被测物表面的光线经过凸透镜折射后的图像，生成灰度矩阵，并根据灰度矩阵得到共焦位置，由于相同位置不同波长的光线经过凸透镜折射后共焦位置会有区别，因此可以根据共焦位置得到共焦光线的波长，解决了现有技术光谱共焦位移传感器波长计算方法依赖光谱仪的技术问题，达到了使用图像采集装置即可计算出波长的技术效果，一定程度上提升了光谱共焦位移传感器的测量精度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种光谱共焦位移传感器波长计算方法、系统、服务器及存储介质。

背景技术

光谱共焦位移传感器是基于共焦原理采用复色光为光源的传感器,其测量精度能够达到纳米量级,可用于表面呈漫反射或镜反射的物体的测量。此外,光谱共焦位移传感器还可以对透明物体进行单向厚度测量。由于其在测量位移方面具有高精度的特性，对于单层和多层透明物体,除准确测量该物体位移之外,还可以单方向测量其厚度。

光谱共焦位移传感器是一种非接触测量位移传感器，具有体积小、精度高、速度快等优点，在先进制造领域应用广泛。其中，对物体表面反射信号的处理是至关重要的一环，目前对于反射进针孔的光信号的处理都是根据已有光色和与之对应的波长长度展开对照查找操作，其中光谱仪部分运用光栅衍射来实现光色与波长之间的对应关系，如果能够查找到对应的波长则测量精度会非常高，如果查找不到完全相同的，只能选用相近的波长时，测量精度相对较低。

发明内容

本发明提供一种光谱共焦位移传感器波长计算方法、系统、服务器及存储介质，以解决现有技术中存在的现有的光谱共焦位移传感器波长计算依赖光谱仪的技术问题。

本发明解决上述技术问题，本发明提出一种光谱共焦位移传感器波长计算方法，所述光谱共焦位移传感器波长计算方法包括以下步骤：

控制图像采集装置经过凸透镜获取光源经过色散物镜照射到被测物表面的共焦图像；

根据所述共焦图像生成并存储对应的灰度矩阵；

根据所述灰度矩阵，得到共焦位置，进而计算被测物体表面的共焦光线的波长。

优选地，所述根据所述灰度矩阵，计算被测物体表面的共焦光线的波长的步骤具体包括：

将所述灰度阵列进行离散化处理；

对所述离散化处理后的灰度矩阵执行滤波操作后，再执行峰值提取操作得到共焦位置；

将所述共焦位置带入波长与共焦函数中即可得到所述被测物体表面共焦光线的波长。

优选地，所述波长与共焦函数的获取方法包括以下步骤：

使用预设数量的已知波长的光线获得预设数量对应的目标灰度矩阵；

将所述预设数量的目标灰度矩阵进行离散化处理；

对所述预设数量的离散化处理后的目标灰度矩阵执行滤波操作后，再执行峰值提取操作得到与预设数量已知波长对应的预设数量共焦位置；

对所述预设数量共焦位置及对应的所述预设数量已知波长进行标定拟合操作，得到波长与共焦函数。

优选地，所述对所述离散化处理后的灰度矩阵执行滤波操作后，再执行峰值提取操作得到共焦位置的步骤具体包括：

对所述离散化处理后的灰度矩阵执行滤波操作，其中所述滤波操作的算法为双边滤波算法，即：

其中W为权重，i和j为像素索引，K为归一化常量，I为像素的强度值；

对所述滤波完成后的灰度矩阵执行峰值提取操作得到共焦位置。