一种单幅载波干涉条纹成像质量实时监测调整方法

摘要

单幅载波干涉条纹成像质量实时监测调整方法，属于光学测量技术领域，为解决单幅载波干涉条纹面形反演测量中干涉条纹拍摄质量不受控、人为主观因素大的问题，该方法包括：获取成像系统技术指标；获取图像数据流；处理帧数据；以图像形式显示中间行数据和中间列数据；调整中间行列数据显示帧频；根据显示的中间行、列图像调整干涉仪与被测镜的位置关系；通过在线实时定量方法评价载波干涉条纹的成像质量，辅助测量人员快速将载波干涉条纹图像调整到适合图像处理的状态，确保将质量可控、蕴含面型信息完整的载波干涉条纹图像作为测量的原始图像，降低后续图像处理、面形反演的技术处理难度，该方法可有效控制面型测量的精确度，提高测量的重复精度。

主权项

一种单幅载波干涉条纹成像质量实时监测调整方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，获取成像系统技术指标，包括图像采集的帧频、帧格式、采集图像的尺寸大小；第二步，获取图像数据流，根据成像系统技术指标，利用图像采集硬件接口设备采集图像，编写软件，在实时显示采集图像的同时，获取图像的帧数据；第三步，处理帧数据，获取图像的帧数据后按照帧格式获取一帧采集图像的中间一行数据和中间一列数据；第四步，以图像形式显示中间行数据和中间列数据，将所取的中间行数据和中间列数据分别作为两组序列看待，绘制图像，将序列中数据元素的值作为绘制图像点的纵坐标，将序列的数据元素序号作为绘制图像点的横坐标，绘制的图像可以是曲线图或柱状图的一维数据图像显示格式；第五步，调整中间行列数据显示帧频，条纹图像采集的帧频一般较快，在干涉载波条纹图像的实时调整时较快的图像质量监测帧频不利于干涉图像的调整，可将图像中间行、列数据显示帧频通过软件调节到一帧每秒到五帧每秒之间；第六步，根据显示的中间行、列图像调整干涉仪与被测镜的位置关系，获取高质量载波干涉条纹图像，调整干涉仪与被测镜的相对位置关系可以改变干涉条纹的粗细、干涉条纹的方向，调整干涉仪光源强度可以改变干涉条纹的明暗对比度，在实际测量中通过调整以上参数关系，对照实时监测的干涉条纹中间行、列图像，确保中间行曲线图像在干涉条纹图像区域为近似正弦曲线，且调整后静止一段时间确保图像稳定，且曲线上的毛刺噪声较小，确保正弦曲线的最大值最小值范围近似充满整个图像采集深度，如果图像为八位采集深度则正弦曲线的峰峰值应接近200到256范围内，对照实时监测的干涉条纹中间列图像，在确保中间行图像满足要求的同时，精细调整干涉仪与被测镜的位姿关系，确保实时显示的干涉条纹中间列图像在干涉条纹图像区域内显示的曲线成较小的波动变化，最大波动变化不能超过两个峰顶或峰谷，调整后静止一段时间，待干涉条纹图像稳定即可捕获一幅干涉条纹图像，作为后续图像处理、面型反演的原始图像。