CN113325006B - 一种超微缺陷检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种超微缺陷检测装置及其检测方法，装置包括成像模块、光源模块、滤波模块和安装平台，成像模块进一步包括相机、成像透镜和物镜，相机、成像透镜与物镜从上至下依次垂直排列，光源模块进一步包括准直镜、光源发生器和分光束镜，光源发生器和分光束镜相连，准直镜安装在光源发生器与分光束镜之间；滤波模块进一步包括空间滤波器，空间滤波器安装在成像透镜和物镜之间。本申请采用非接触缺陷检测方式，不会破坏待测物体表面，适用于检测易损伤表面的缺陷；与常用的光学显微成像系统相比，本申请既有高分辨率、又有大视场，能够识别分布于数十毫米范围内的亚微米大小缺陷。

Description

一种超微缺陷检测装置及其检测方法
技术领域
本发明属于机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种超微缺陷检测装置及其检测方法。
背景技术
超微缺陷是指存在于高精度光滑表面的微小缺陷，其大小在0.5微米左右。这些缺陷包括表面的划痕、斑点、压痕、夹杂、破损、污点等类型的缺陷。这些缺陷不仅影响产品的外观形态，也影响产品自身的性能。比如存在于制作芯片的晶圆表面缺陷，导致该处刻蚀的芯片性能不稳定，甚至造成废片，降低成品率，增加半导体芯片的制造成本。所以检测表面的微小缺陷具有十分重要的意义。
发明内容
目前用于检测表面缺陷技术有AFM，即原子力显微镜、SEM，即扫描电子显微镜、OM，即光学显微镜等。其中原子力显微镜具有实时、原位及纳米级的分析精度，扫描电子显微镜具有高分辨率、大景深和放大倍数范围宽等优势。光学显微镜是一种常用的缺陷检测手段，具有非接触、非破坏、易操作等优点，适用于检测不同待测物体表面缺陷。如使用光学显微镜可以检测液体待测物体、带有磁性的待测物体、不导电的待测物体等不同物体的表面缺陷。在上述三种显微镜里，原子力显微镜可检测到的最小缺陷尺寸最小，成像视野也最小；扫描电子显微镜介于光学显微镜和原子力显微镜之间。光学显微镜成像视野最大，有利于检测更大范围的缺陷，但是由于可检测到的最小缺陷尺寸在0.5微米左右，光学显微镜的成像视野仅仅为0.35mm×0.25mm左右。
本发明人注意到，目前的检测设备具有一个特点，可检测到的最小缺陷尺寸越小，成像视野就会越小，导致检测整个待测物体耗费的时间就会越长，检测效率越低。
对于一般的光学成像系统，它的放大率为0.5倍，检测范围为14mm×10mm，只能检测出15微米以上的缺陷。但是对于超微缺陷来说，15微米以上的精度远远不够，因此需要采用显微成像技术。采用20倍的显微成像技术可以检测出0.5微米的表面缺陷，但是成像视野会急剧减小到0.35mm×0.25mm左右。
所以目前工业上急需一款既具有更大范围的成像视野，又能够检测到更小缺陷的检测方法。
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题至少包括：提出了光学滤波成像技术，可以在14mm×10mm检测范围内，检测到0.5微米的缺陷。
为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种超微缺陷检测装置，包括成像模块、光源模块、滤波模块和安装平台，
所述成像模块包括：相机7、成像透镜8和物镜9，所述相机7、所述成像透镜8与所述物镜9从上至下依次垂直排列 ；
所述光源模块包括：准直镜10、光源发生器11和分光束镜12，所述光源发生器11和所述分光束镜12相连，所述准直镜10安装在所述光源发生器11与所述分光束镜12之间，以及
所述滤波模块包括：空间滤波器6，所述空间滤波器6安装在所述成像透镜8和所述物镜9之间，用于放大待测物体4表面缺陷。
在一种示例性的方案中，该装置还包括图像分析处理模块1；所述图像分析处理模块1与所述相机7相连，用于对采集到的图像进行图像分析处理。
在一种示例性的方案中，所述物镜9包括：傅立叶变换透镜5；所述成像透镜8包括：逆傅立叶变换透镜2。
在一种示例性的方案中，所述分光束镜12、所述物镜9、所述成像透镜8和所述相机7均连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，所述位移座一侧安装有测距尺，所述分光束镜12、所述物镜9、所述成像透镜8和所述相机7在位移座上移动调节，并通过各自位移座上的测距尺测定距离间隔安装。
在一种示例性的方案中，所述物镜9和所述成像透镜8之间安装有所述空间滤波器6，所述空间滤波器6连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，所述位移座朝向所述物镜9一侧安装有测距尺，所述空间滤波器6在位移座上移动调节，所述空间滤波器6与傅立叶变换透镜5和逆傅立叶变换透镜2间隔安装。
在一种示例性的方案中，所述空间滤波器6包括：光学高通滤波器。
在一种示例性的方案中，所述空间滤波器6包括：光学高通滤波器；
通过控制所述光学高通滤波器的位置和带通范围，所述图像分析处理模块获得所述待测物体4的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像。
在一种示例性的方案中，所述准直镜10远离所述分光束镜12的焦点处安装有所述光源发生器11，所述光源发生器11发出扩散光束，扩散光束经过所述准直镜10变成平行光束进入所述分光束镜12。
在一种示例性的方案中，所述相机7采集不同成像位置的多幅图像，所述图像分析处理模块1对所述多幅图像进行叠加处理，得到待测物体4的表面形状图像。
在一种示例性的方案中，所述光源模块照射到所述待测物体的光为正入射平行光、来自相同方向的相对于所述待测物体表面倾斜的平行光、或者来自不同方向的相对于所述待测物体表面倾斜的平行光。
根据本发明的第二方面，提供一种超微缺陷检测方法，包括以下步骤，
步骤1，发射检测光线，照射待测物体表面；
步骤2，所述检测光线经由所述待测物体表面反射获得反射光线，对所述反射光线进行光学傅立叶变换；
步骤3，将经光学傅立叶变换后的光线进行滤波调制处理，所述滤波调制处理包括利用空间滤波器放大待测物体表面缺陷；
步骤4，将经滤波调制处理后的光线进行逆傅立叶变换，经成像获得待测物体4的表面形状图像；以及
步骤5，对采集到的待测物体4表面形状图像进行分析处理。
在一种示例性的方案中，所述步骤1进一步包括：光源发生器11正对准直镜10的焦点方向发射扩散光束，扩散光束经过所述准直镜10变成平行光束进入分光束镜12，照射到检测平台3上的待测物体4表面；
所述步骤2、3进一步包括：平行光束在待测物体4表面发生反射，反射光束反射至物镜9，经由所述物镜9内的所述傅立叶变换透镜5传至所述空间滤波器6处，并在所述空间滤波器6处形成待测物体4表面反射光束的傅立叶变换空间频谱，所述空间滤波器6对傅立叶变换空间频谱进行滤波调制处理；
所述步骤4进一步包括：傅立叶变换空间频谱经过所述空间滤波器6之后，入射至成像透镜8处，通过所述成像透镜8处的所述逆傅立叶变换透镜2成像到相机7的光电传感器表面，形成待测物体4的表面形状图像；
所述步骤5进一步包括：由图像分析处理模块1对采集到的待测物体4表面形状图像进行分析处理。
在一种示例性的方案中，通过控制所述空间滤波器的位置和带通范围，获得所述待测物体4的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像。
在一种示例性的方案中，所述步骤4进一步包括：
通过改变成像位置，采集不同成像位置的多幅图像，基于图像叠加处理算法，形成一幅待测物体4表面形状图像。
本发明有益效果至少包括：
本发明能够实现高精密光滑表面超微缺陷的检测，实现在14mm×10mm的范围内，检测到0.5微米的缺陷，实现高速度检测超光滑表面的抛光痕迹、凹陷、凸起、空隙和异物等缺陷，检测时间短，检测效率高；本发明采用非接触缺陷检测方式，不会破坏待测物体表面，适用于检测易损伤表面的缺陷；与常用的光学显微成像系统相比，该方法既有高分辨率、又有大视场，能够识别分布于数十毫米范围内的亚微米大小缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是一部分实施例或现有技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的类似或相关附图。
图1为本发明实施例所述检测装置简要示意图；
图2为本发明实施例所述检测装置示意图；
图3为本发明实施例所述检测方法流程图；
图4是本发明实施例所述未使用光学高通滤波器的检测表面示意图；
图5是本发明实施例所述使用光学高通滤波器的检测表面示意图；
图6是本发明实施例所述同一倾斜方向的光照射到待测物体表面的示意图；
图7本发明实施例所述不同倾斜方向的光照射到待测物体表面的示意图；
图8是本发明实施例所述在频谱表面形成高通滤波后的滤波形状示意图；
图9是本发明实施例所述在频谱表面形成环形滤波形状示意图。
图中：1—图像分析处理模块，2—逆傅立叶变换透镜，3—检测平台，4—待测物体，5—傅立叶变换透镜，6—空间滤波器，7—相机，8—成像透镜，9—物镜，10—准直镜，11—光源发生器，12—分光束镜，13—一个方向的入射光和反射光， 14—另外一个方向的入射光和反射光。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于这些实施例。现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1为本发明实施例所述检测装置简要示意图。图2为本发明实施例所述检测装置示意图。
现有的检测装置成像视野和可检测到的最小缺陷尺寸是相互制约的，换言之，可检测到的最小缺陷尺寸越小，成像视野就会越小，很难同时满足两个条件。要进行超微缺陷尺寸检测，成像视野小就会导致检测整个待测物体耗费的时间就会越长，检测效率越低。
对于一般的光学成像系统，它的放大率为0.5倍，检测范围为14mm×10mm，只能检测出15微米以上的缺陷。但是对于超微缺陷来说，15微米以上的精度远远不够，因此需要采用显微成像技术。采用20倍的显微成像技术可以检测出0.5微米的表面缺陷，但是成像视野会急剧减小到0.35mm×0.25mm左右。
因此，本发明的检测装置可以适用于超微缺陷的检测，尤其适用于具有相对较少的超微缺陷的光滑表面。
在本发明的一实施方式中，提供一种超微缺陷检测装置，包括成像模块、光源模块、滤波模块和安装平台，
成像模块包括：相机7、成像透镜8和物镜9，相机7、成像透镜8与物镜9从上至下依次垂直排列 ；
光源模块包括：准直镜10、光源发生器11和分光束镜12，光源发生器11和分光束镜12相连，准直镜10安装在光源发生器11与分光束镜12之间，以及
滤波模块包括：空间滤波器6，空间滤波器6安装在成像透镜8和物镜9之间，用于放大待测物体4表面缺陷。
在一种可能的实现方式中，该装置还包括图像分析处理模块1；图像分析处理模块1与相机7相连，用于对采集到的图像进行图像分析处理。
在一种可能的实现方式中，物镜9包括：傅立叶变换透镜5；成像透镜8包括：逆傅立叶变换透镜2。
在一种可能的实现方式中，分光束镜12、物镜9、成像透镜8和相机7均连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，位移座一侧安装有测距尺，分光束镜12、物镜9、成像透镜8和相机7在位移座上移动调节，并通过各自位移座上的测距尺测定距离间隔安装。
在一种可能的实现方式中，物镜9和成像透镜8之间安装有空间滤波器6，空间滤波器6连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，位移座朝向物镜9一侧安装有测距尺，空间滤波器6在位移座上移动调节，空间滤波器6与傅立叶变换透镜5和逆傅立叶变换透镜2间隔安装。
在一种可能的实现方式中，空间滤波器6包括：光学高通滤波器。
在一种可能的实现方式中，空间滤波器6包括：光学高通滤波器；
通过控制光学高通滤波器的位置和带通范围，图像分析处理模块获得待测物体4的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像。
在一种可能的实现方式中，准直镜10远离分光束镜12的焦点处安装有光源发生器11，光源发生器11发出扩散光束，扩散光束经过准直镜10变成平行光束进入分光束镜12。
在一种可能的实现方式中，相机7采集不同成像位置的多幅图像，图像分析处理模块1对多幅图像进行叠加处理，得到待测物体4的表面形状图像。
在一种可能的实现方式中，光源模块照射到待测物体的光为正入射平行光、来自相同方向的相对于待测物体表面倾斜的平行光、或者来自不同方向的相对于待测物体表面倾斜的平行光。
空间滤波器放大高频光束后，缺陷的成像位置和光学傅里叶变换系统的成像位置处于不同的位置，通过改变光学成像位置，并采集不同成像位置的多幅图像，利用图像叠加处理算法，形成一幅输出图像。
其中，本发明的分光束镜的功能是将入射光束分成两束，或者将两束光合称为一束光。在该方案中主要是将照明光束转向90度导入光学系统。传统的分光镜一般是指将一束光按照波长在空间分开，展现光谱分布。为了避免误解，所以在这里使用分光束镜。
可选的，光源发生器可以采用多个点光源或光纤输出端等，通过设置点光源或光纤输出端的分布，形成不同倾斜方向的平行光照射到待测物体表面。
可选的，图像分析处理模块1包括计算机，或者具有图像处理能力的芯片单元。
图3为本发明实施例所述检测方法流程图。在本发明的一实施方式中，提供一种超微缺陷检测方法，通过上述超微缺陷检测装置来进行检测，包括以下步骤，
步骤1，发射检测光线，照射待测物体表面；
步骤2，检测光线经由待测物体表面反射获得反射光线，对反射光线进行光学傅立叶变换；
步骤3，将经光学傅立叶变换后的光线进行滤波调制处理，滤波调制处理包括利用空间滤波器放大待测物体表面缺陷；
步骤4，将经滤波调制处理后的光线进行逆傅立叶变换，经成像获得待测物体4的表面形状图像；以及
步骤5，对采集到的待测物体4表面形状图像进行分析处理。
在一种示例性的方案中，步骤1进一步包括：光源发生器11正对准直镜10的焦点方向发射扩散光束，扩散光束经过准直镜10变成平行光束进入分光束镜12，照射到检测平台3上的待测物体4表面；
步骤2、3进一步包括：平行光束在待测物体4表面发生反射，反射光束反射至物镜9，经由物镜9内的傅立叶变换透镜5传至空间滤波器6处，并在空间滤波器6处形成待测物体4表面反射光束的傅立叶变换空间频谱，空间滤波器6对傅立叶变换空间频谱进行滤波调制处理；
步骤4进一步包括：傅立叶变换空间频谱经过空间滤波器6之后，入射至成像透镜8处，通过成像透镜8处的逆傅立叶变换透镜2成像到相机7的光电传感器表面，形成待测物体4的表面形状图像；
步骤5进一步包括：由图像分析处理模块1对采集到的待测物体4表面形状图像进行分析处理。
在一种示例性的方案中，通过控制空间滤波器的位置和带通范围，获得待测物体4的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像。
在一种示例性的方案中，步骤4进一步包括：
通过改变成像位置，采集不同成像位置的多幅图像，基于图像叠加处理算法，形成一幅待测物体4表面形状图像。
实施例1 适用于凹痕、划痕、压痕等表面凹陷缺陷
如图1和图2所示，本发明的高精密光滑表面超微缺陷检测装置，包括光源发生器11，光源发生器11连接有分光束镜12，光源发生器11与分光束镜12之间设置有准直镜10，光源发生器11的光源发生点正对准直镜10的焦点放置，光源发生器11发出扩散光束，扩散光束经过准直镜10变成平行光束进入分光束镜12。分光束镜12旁边设置有检测平台3，检测平台3表面设置有待测物体4，平行光束经过分光束镜12照射到待测物体4表面，并在待测物体4表面发生反射，沿待测物体4表面光束的反射方向依次间隔设置有物镜9、光学高通滤波器、成像透镜8和相机7，相机7连接有图像分析处理模块1。其中物镜9内安装有傅立叶变换透镜5，成像透镜8是由逆傅立叶变换透镜2构成。
如图3所示的一种高精密光滑表面超微缺陷检测方法，包括：发射检测光线步骤；光学傅立叶变换步骤；滤波处理步骤；表面成像步骤；图像处理步骤。与前述步骤1~5相对应。
具体地，首先，光源发生器11正对准直镜10的焦点方向发射扩散光束，扩散光束经过准直镜10变成平行光束进入分光束镜12，平行光束经过分光束镜12后照射到检测平台3上的待测物体4表面，平行光束在待测物品表面发生反射，反射光束反射至物镜9。反射光束的空间分布频率和待测物体表面的光滑程度相关联。如果表面存在缺陷导致表面光滑程度降低，反射光束包含更多的高频光信息。如果表面的光滑程度很高，反射光束仅仅包含零频光信息。
然后，反射光束经由物镜9内的傅立叶变换透镜5传至光学高通滤波器处，并在光学高通滤波器处形成待测物体4表面反射光束的傅立叶变换空间频谱。紧接着，光学高通滤波器对傅立叶变换空间频谱进行滤波调制处理，强调由待测物体4表面缺陷引起的傅立叶变换空间频谱内的高频空间光信息，抑制由待测物体4表面光滑区域引起的傅立叶变换空间频谱内的低频空间光信息，并且通过控制光学高通滤波器的位置和带通范围，增强待测物体4光滑表面缺陷引起的高频光信息相对于零频光信息的对比度。
其次，傅立叶变换空间频谱经过光学高通滤波器之后，入射至成像透镜8处，通过成像透镜8处的逆傅立叶变换透镜2成像到相机7的光电传感器表面，形成待测物体4的表面形状图像。由于缺陷引起的高频光信息大于光滑表面引起的零频光信息，在成像表面达到凸显缺陷成分的效果。
最后，将得到的待测物体4的表面形状图像发送至图像分析处理模块1进行处理，使用二维数字图像算法，进一步抑制低频空间光信息，强化缺陷所引起的突变特征，增强缺陷的对比度和可视性，然后再次通过图像分析处理模块1上的人工智能技术和专用的硬件图像处理模块，实现高速、高精度缺陷识别和分类功能。在检测过程中，采用正入射平行光。其原因如下：当光束照射到待测物体4表面上时，如果待测物体4表面光滑，光束就会正反射回来，反射回来的光束仅仅包含零频光信息，如果照射到缺陷，就会得到散射光线及衍射光线，反射回来的光束不仅包含零频光信息还包含高频光信息。此时为了凸显缺陷图像就需要将高频光信息和零频光信息区别开，并尽可能拟制零频光信息。如图4和图5所示，对检测系统使用光学高通滤波器前后的图像缺陷情况进行试验验证。使用光学高通滤波器的时候，待测物体4的光滑表面引起的低频信息被进一步的抑制住，图像上的缺陷更加明显和凸出，而未使用光学高通滤波器的时候，最后获得的图像上的缺陷显示并不突出。
由此可以看出，对于一般的光学成像系统，它的放大率为0.5倍，检测范围为14mm×10mm，只能检测出15微米以上的缺陷。但是对于超微缺陷来说，15微米以上的精度远远不够,因此需要采用显微成像技术。采用20倍的显微成像技术可以检测出0.5微米的表面缺陷，但是检测范围会急剧减小。本发明为了凸显微小缺陷图像并且不缩小检测范围，本系统采用了光学滤波成像技术。针对表面缺陷图像能够达到20倍光学显微镜的成像效果，相当于高倍率光学显微镜的分辨水平，同时具有14mm×10mm的观察视野，换句话说本发明的成像系统具有较大的检测范围，同时可视化一般高分辨率显微镜才可以观察到的微小缺陷，能够实现高精密光滑表面超微缺陷的检测，实现在14mm×10mm的范围内，检测到0.5微米的缺陷，检测时间短，检测效率高。
实施例2适用于凸痕、隆起、皱褶等表面突起缺陷
与实施例1基本相同，不同之处是：本实施例中采用一个倾斜方向的平行光照射待测物体表面。
示例性的，在图2的光纤输入端口，每根光纤的输出端相当于一个点光源，通过准直透镜后，形成一束平行光。采用多个输入光纤，其输出端分布在同一个同心圆上，经过准直透镜后会形成不同倾斜方向的平行光照射到待测物体表面。
如图6所示，如果待测物体表面光滑，该反射光束通过傅里叶透镜后，仅仅含有单个频率的光束。该光束的频率和照射待测物体表面平行光的方向相关联，称为入射光束的载频，以f0表示。如果表面某处有微小突起，其反射光束通过傅里叶变换透镜后，形成以载频为中心的多频率光束，以f0±Δf表示。在频谱表面阻挡载频f0的光束，通过该载频周边的光束，达到凸显缺陷的效果。倾斜照明平行光的作用和一般光学成像系统的暗场照明效果一样，特别适合于检测表面突起的缺陷。但是该方法可以采集到突起缺陷的一部分信息。
实施例3适用于凸痕、隆起、皱褶等表面突起缺陷
在实施例2的基础上，倾斜照明的平行光增加到4个，从4个不同的方向倾斜照明待测物体表面。图7仅示出2个方向（比如左右2个方向）的倾斜照明示意图，其他2个方向（比如前后2个方向）的倾斜照明光束没有显示在图7中。示例性的，从准直镜方向观察光纤输入端，4根光纤分布在四个方位，并且每根光纤的输出端和光轴（也就是中心位置）之间的距离都一样。经过准直透镜后，会形成4个不同方向的倾斜照明。
如图7所示，增加不同方向的平行光照明，能够采集到突起缺陷的全貌，对实施例2进行进一步改进。在图中附图标记13代表一个方向的入射光和反射光，附图标记14代表另外一个方向的入射光和反射光。左边入射的平行光束不能采集到突起缺陷的右边图像，右边入射的平行光束不能采集到突起缺陷的左边图像。同时采用左右两个方向的平行光照明，能够采集到缺陷左右两边的图像。采用4个方向的平行光照明，取得突起缺陷的全貌。由于采用4个不同方向的平行光照明，在傅里叶变换频谱表面存在4个载频，以f0、f1、f2和f3表示。在频谱表面需要设置4个独立的滤波器，阻挡对应4个载频的光束，允许缺陷在不同照明方向下产生的其他频率的光束进入到逆傅里叶变换透镜，形成明晰的缺陷图像。如果4个载频的大小一样，和实施例1不同，滤波器的形状为一个环形结构，和零频之间的距离为f0的绝对值。如图7所示，在环形区域，阻挡光束通过，在其他区域允许光束通过。倾斜照明增强突起缺陷在图像中的强度，提高缺陷的对比度。
实施例4 空间滤波器的实现方式
为了提高该装置的适应性，采用空间光调制器实现空间滤波功能。如图8和图9所示，利用液晶空间光调制器，能够在频谱表面形成不同形状的滤波形状，实现高通滤波、环形带阻滤波器等功能。滤波器既可以是二值滤波器，也可以是渐变多值滤波器，其中，渐变多值滤波器具有更优的技术效果。
以上仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于本发明技术方案保护范围内。

Claims (10)

1.一种超微缺陷检测装置，包括成像模块、光源模块、滤波模块和安装平台、图像分析处理模块（1），其特征在于，
所述成像模块包括：相机（7）、成像透镜（8）和物镜（9），所述相机（7）、所述成像透镜（8）与所述物镜（9）从上至下依次垂直排列；
所述光源模块包括：准直镜（10）、光源发生器（11）和分光束镜（12），所述光源发生器（11）和所述分光束镜（12）相连，所述准直镜（10）安装在所述光源发生器（11）与所述分光束镜（12）之间，以及
所述滤波模块包括：空间滤波器(6)，所述空间滤波器(6)安装在所述成像透镜（8）和所述物镜（9）之间，用于放大待测物体(4)表面缺陷，
其中，沿垂直于光轴方向上所述物镜设置为单个，所述空间滤波器（6）为液晶空间光调制器，通过移动调节控制所述液晶空间光调制器的位置和带通范围，所述图像分析处理模块获得多幅所述待测物体（4）的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像，基于所述相机所采集到的不同成像位置的多幅图像，所述图像分析处理模块（1）对所述多幅图像进行叠加处理，得到待测物体（4）的表面形状图像。
2.根据权利要求1所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述图像分析处理模块（1）与所述相机（7）相连，用于对采集到的图像进行图像分析处理。
3.根据权利要求1所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述物镜（9）包括：傅立叶变换透镜（5）；所述成像透镜（8）包括：逆傅立叶变换透镜（2）。
4.根据权利要求1所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述分光束镜（12）、所述物镜（9）、所述成像透镜（8）和所述相机（7）均连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，所述位移座一侧安装有测距尺，所述分光束镜（12）、所述物镜（9）、所述成像透镜（8）和所述相机（7）在位移座上移动调节，并通过各自位移座上的测距尺测定距离间隔安装。
5.根据权利要求4所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述空间滤波器（6）连接位移座，并通过位移座固定在安装平台表面，所述位移座朝向所述物镜（9）一侧安装有测距尺，所述空间滤波器（6）在位移座上移动调节，所述空间滤波器（6）与所述物镜（9）中的傅立叶变换透镜（5）和所述成像透镜（8）中的逆傅立叶变换透镜（2）间隔安装。
6.根据权利要求1所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述准直镜（10）远离所述分光束镜（12）的焦点处安装有所述光源发生器（11），所述光源发生器（11）发出扩散光束，扩散光束经过所述准直镜（10）变成平行光束进入所述分光束镜（12）。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的超微缺陷检测装置，其特征在于，所述光源模块照射到所述待测物体的光为正入射平行光、来自相同方向的相对于所述待测物体表面倾斜的平行光、或者来自不同方向的相对于所述待测物体表面倾斜的平行光。
8.一种超微缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1，发射检测光线，照射待测物体表面；
步骤2，所述检测光线经由所述待测物体表面反射获得反射光线，对所述反射光线进行光学傅立叶变换；
步骤3，将经光学傅立叶变换后的光线进行滤波调制处理，所述滤波调制处理包括利用空间滤波器（6）放大待测物体表面缺陷；
步骤4，将经滤波调制处理后的光线进行逆傅立叶变换，经成像获得待测物体的表面形状图像；以及
步骤5，对采集到的待测物体表面形状图像进行分析处理，
其中，沿垂直于光轴方向上用于光学傅立叶变换的物镜设置为单个，所述空间滤波器（6）为液晶空间光调制器，通过移动调节控制所述液晶空间光调制器的位置和带通范围，获得多幅所述待测物体的光滑表面缺陷所引起的高频光信息相对于零频光信息的高对比度图像，并且，基于所采集到的不同成像位置的多幅图像，对所述多幅图像进行叠加处理，得到所述待测物体的表面形状图像。
9.根据权利要求8所述的超微缺陷检测方法，其特征在于，
所述步骤1进一步包括：光源发生器（11）正对准直镜（10）的焦点方向发射扩散光束，扩散光束经过所述准直镜（10）变成平行光束进入分光束镜（12），照射到检测平台（3）上的待测物体（4）表面；
所述步骤2、3进一步包括：平行光束在待测物体（4）表面发生反射，反射光束反射至物镜（9），经由所述物镜（9）内的傅立叶变换透镜（5）传至所述空间滤波器（6）处，并在所述空间滤波器（6）处形成待测物体（4）表面反射光束的傅立叶变换空间频谱，所述空间滤波器（6）对傅立叶变换空间频谱进行滤波调制处理；
所述步骤4进一步包括：傅立叶变换空间频谱经过所述空间滤波器（6）之后，入射至成像透镜（8）处，通过所述成像透镜（8）处的逆傅立叶变换透镜（2）成像到相机（7）的光电传感器表面，形成待测物体（4）的表面形状图像；
所述步骤5进一步包括：由图像分析处理模块（1）对采集到的待测物体（4）表面形状图像进行分析处理。
10.根据权利要求8或9所述的超微缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤4进一步包括：
通过改变成像位置，采集不同成像位置的多幅图像，基于图像叠加处理算法，形成一幅待测物体（4）表面形状图像。
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