[发明专利]一种透射波前相位径向一阶导数的检测装置和方法

权利要求书

1.一种透射波前相位径向一阶导数测量方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤一、利用包含两个不同圆光栅的径向剪切干涉仪，并结合空间滤波方法，分别获取无相位物体扰动的参考莫尔条纹图像和经过相位物体后的透射波前产生的测量莫尔条纹图像；

步骤二、对莫尔条纹图像进行坐标变换、傅里叶变换提取相位和坐标逆变换，定量提取出透射波前的相位径向一阶导数；

所述步骤二具体包括以下步骤：

(1)分别处理参考莫尔条纹图像和测量莫尔条纹图像，提取出相位主值；

S1：确定莫尔条纹的中心位置，以该中心位置为原点，将直角坐标系(x,y)中的条纹图像转换到极坐标系中；

S2：对极坐标系中的莫尔条纹在r方向上进行一维傅里叶变换，得到傅里叶变换频谱图；

S3：保留傅里叶变换频谱图中的+1级频谱并进行傅里叶逆变换，计算出包裹相位主值；

S4：进行相位解包裹，提取出参考莫尔条纹中的总相位和测量莫尔条纹中的总相位；

(2)将测量莫尔条纹中的总相位减去参考莫尔条纹中的总相位，并乘以系数其中a₁为第一个圆光栅的周期参数，Δ为两个圆光栅的轴向距离，得到极坐标系中透射波前相位的径向一阶导数分布；

(3)将步骤(2)中得到的极坐标系中透射波前相位的径向一阶导数进行坐标逆变换，得到直角坐标系中的透射波前相位径向一阶导数。

2.一种透射波前相位径向一阶导数测量装置，应用于权利要求1所述的一种透射波前相位径向一阶导数测量方法，其特征在于：包括圆光栅径向剪切干涉仪、半圆环形的空间滤波器和二维图像探测器，所述圆光栅径向剪切干涉仪包括两个同心圆光栅，所述两个圆光栅的参数不同且两个光栅的圆心都在光轴上，两个光栅平面之间的距离为偶数Talbot距离。