公开(公告)号：CN108195408B

公开(公告)日：2020-01-21

申请号：CN201711328335.6

申请日：2017-12-13

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  田一婷 ,  王蕊 ,  杨彦甫

IPC: G01D5/26

Abstract: 本发明提供了一种基于倾斜移相误差校正的两步相位提取方法、系统和存储介质，其方法包括：采集两幅随机干涉图；通过高通滤波去除两幅随机干涉图的背景光强；对滤波后的两幅随机干涉图进行归一化处理，去除两幅随机干涉图的调制幅度扰动；对归一化处理后的两幅随机干涉图，通过非线性误差最小化求解出两幅随机干涉图之间的随机倾斜移相误差参数；基于两幅随机干涉图之间的随机倾斜移相误差参数提取出相位。本发明克服了移相干涉测量相位提取过程中，由外界环境振动引起的随机倾斜移相误差、以及由空气扰动和光源不稳定引起的背景光强和调制幅度扰动等影响。此外，本发明提供的方法只需采集两幅干涉图，相位提取速度快，精度高。

公开(公告)号：CN106996753A

公开(公告)日：2017-08-01

申请号：CN201710191991.X

申请日：2017-03-28

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  刘昊鹏 ,  杨彦甫

IPC: G01B11/24

CPC classification number: G01B11/2441

Abstract: 本发明提出了一种基于低相干LED显微条纹投影的微小三维形貌测量系统及方法，直接利用简单器件即可产生高对比度的干涉条纹，采用弱相干光(LED)作为照明光源，由于其相干长度短，光束在传播过程中被散射的杂散光在接收屏上不能发生干涉，从而抑制了相干噪声的影响，进而提高了系统的纵向测量精度和测量的可重复性。不需要复杂的光路将光束压缩，可以直接测量微小尺寸的三维形貌。利用LED剪切干涉获得条纹不仅可以获得较高条纹对比度，而且LED光源价格便宜，相比于DLP投影仪，降低了光学测量系统的成本，有利于实现批量生产。本发明光路调节简单、可获得高对比度条纹、使用器件价格低廉，易于推广。

公开(公告)号：CN107490340B

公开(公告)日：2019-08-09

申请号：CN201710587012.2

申请日：2017-07-18

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  刘昊鹏 ,  田一婷 ,  吴昊堃 ,  杨彦甫

IPC: G01B11/00

Abstract: 本发明提供了一种三幅随机移相干涉图的快速相位提取方法，包括以下步骤：S1、采集三幅随机干涉图；S2、对采集到的随机干涉图进行两两相减运算；S3、对随机干涉图再进行一次相加或者相减运算；S4、将化简得到的椭圆公式进行归一化处理，进行超最小二乘椭圆拟合求解椭圆参数；S5、求解出相位。本发明的有益效果是：首先通过两步加减运算推导出椭圆参数公式，可以减弱甚至消除背景光强带来的影响，再利用超最小二乘椭圆拟合出椭圆参数，通过这些椭圆参数就可以直接计算出相位，不受干涉图中条纹限制，可以从三幅随机移相干涉图中高精度、快速提取相位。

公开(公告)号：CN108195408A

公开(公告)日：2018-06-22

申请号：CN201711328335.6

申请日：2017-12-13

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  田一婷 ,  王蕊 ,  杨彦甫

IPC: G01D5/26

Abstract: 本发明提供了一种基于倾斜移相误差校正的两步相位提取方法、系统和存储介质，其方法包括：采集两幅随机干涉图；通过高通滤波去除两幅随机干涉图的背景光强；对滤波后的两幅随机干涉图进行归一化处理，去除两幅随机干涉图的调制幅度扰动；对归一化处理后的两幅随机干涉图，通过非线性误差最小化求解出两幅随机干涉图之间的随机倾斜移相误差参数；基于两幅随机干涉图之间的随机倾斜移相误差参数提取出相位。本发明克服了移相干涉测量相位提取过程中，由外界环境振动引起的随机倾斜移相误差、以及由空气扰动和光源不稳定引起的背景光强和调制幅度扰动等影响。此外，本发明提供的方法只需采集两幅干涉图，相位提取速度快，精度高。

公开(公告)号：CN107796301A

公开(公告)日：2018-03-13

申请号：CN201710851113.6

申请日：2017-09-20

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  刘昊鹏 ,  吴昊堃 ,  杨彦甫

IPC: G01B9/02

CPC classification number: G01B9/02085 ,  G01B9/02075

Abstract: 本发明提供了一种基于施密特正交化和最小二乘椭圆拟合的相位提取方法，包括以下步骤：S1、采集三幅随机干涉图，对三幅随机干涉图进行减法运算，消除背景光强的主流分量；S2、对差分干涉图进行施密特正交化（GS）处理，消除移相偏差；S3、分析差分干涉图存在的误差，并推导出一般椭圆公式；S4、通过最小二乘椭圆拟合快速求解出椭圆参数；S5、根据椭圆参数求解出相位信息。本发明的有益效果是：考虑到了由于外界环境干扰引起的背景光强扰动带来的影响，通过最小二乘椭圆拟合提高了精度，适用范围广。

公开(公告)号：CN107490340A

公开(公告)日：2017-12-19

申请号：CN201710587012.2

申请日：2017-07-18

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  刘昊鹏 ,  田一婷 ,  吴昊堃 ,  杨彦甫

IPC: G01B11/00

CPC classification number: G01B11/00

Abstract: 本发明提供了一种三幅随机移相干涉图的快速相位提取方法，包括以下步骤：S1、采集三幅随机干涉图；S2、对采集到的随机干涉图进行两两相减运算；S3、对随机干涉图再进行一次相加或者相减运算；S4、将化简得到的椭圆公式进行归一化处理，进行超最小二乘椭圆拟合求解椭圆参数；S5、求解出相位。本发明的有益效果是：首先通过两步加减运算推导出椭圆参数公式，可以减弱甚至消除背景光强带来的影响，再利用超最小二乘椭圆拟合出椭圆参数，通过这些椭圆参数就可以直接计算出相位，不受干涉图中条纹限制，可以从三幅随机移相干涉图中高精度、快速提取相位。

公开(公告)号：CN207351398U

公开(公告)日：2018-05-11

申请号：CN201720863659.9

申请日：2017-07-17

Applicant: 哈尔滨工业大学深圳研究生院

Inventor： 姚勇 ,  雷何兵 ,  刘昊鹏 ,  杨彦甫

IPC: G01B11/24

Abstract: 本实用新型提出了一种一体化全自动同轴微观三维形貌测量装置包括：准直滤波单元、共光路微分干涉单元、自动移相单元、全自动控制单元、图像采集单元。采用LED低相干光源、抑制了相干噪声带来的影响，提高测量精度；将垂直滤波单元封装，减小了外界环境带来的干扰；通过电控旋转台和二维平移台实现装置的全自动控制，不仅可以减小手动移相带来的误差，而且可以快速测量大范围表面形貌；采用共光路结构设计、抗外界机械干扰能力强，使用LED光源等器件价格低廉，易于推广。