一种并行光学线层析显微测量方法

摘要

本发明公开了一种并行光学线层析显微测量方法，属于光学显微成像及精密测量技术领域。本发明首先利用计算得到标准平面反射镜的显微层析像场，其中I₁、I₂和I₃分别是三幅结构光调制像场，绘制上述计算得到的显微层析像场中心点对应的轴向层析响应强度曲线；然后截取该曲线的单侧线性区间，建立强度场与样品表面高度的理论关联模型，得到测量校准线性曲线，形成高度——强度查找表；进而更换标准平面反射镜为实际待测样品，根据高度——强度查找表，得到单次扫描显微像场内所有点的表面高度值，实现一定轴向量程范围内样品表面形貌立体结构的层析检测。本发明可用于无轴向机械扫描、并行、立体层析快速检测。

主权项

一种并行光学线层析显微测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取标准平面反射镜为标准测量样品；2)利用一维Z向压电陶瓷精密位移台沿轴步进扫描平面反射镜，在每一轴向位置，执行步骤3)和4)；3)沿X轴方向利用精密步进电机移动一维透射光栅，分别采集I₁、I₂和I₃三幅结构光调制像场，三幅结构光调制像场分别对应并行光学线层析显微测量装置中结构光移相0、2π/3和4π/3后的像场；4)基于步骤3)得到的三幅像场，由表达式$I_{\sec t}=\frac{\sqrt{2}}{3}\sqrt{{(I_2-I_1)}^2+{(I_3-I_1)}^2+{(I_3-I_2)}^2}$计算得到显微层析像场I_sect；5)每执行步骤3)一次，采用步骤4)所述的表达式I_sect计算显微层析像场，并绘制上述像场内中心点对应的轴向层析响应强度曲线；6)截取步骤5)所述曲线的单侧线性区间，建立强度场与样品表面高度的理论关联模型，得到测量校准线性曲线，形成高度——强度查找表；7)更换标准平面反射镜为实际待测样品，重复步骤2)和3)，根据步骤6)所得高度——强度查找表，得到像场内所有点的表面高度值，实现单次扫描便可完成轴向量程范围内样品表面形貌立体层析结构的检测。