CN116907379A - 一种干涉条纹波面迭代方法及装置 - Google Patents
一种干涉条纹波面迭代方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种干涉条纹波面迭代方法及装置，涉及光学测量领域。用于解决现有针对干涉测量存在对硬件要求高、算法复杂以及运算速度较慢的问题。对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行二值化处理，对二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；联立初始干涉条纹图光强分布公式、第一背景光、第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；若第一待测相位和初始待测相位相位差满足RMSE要求，第一待测相位通过Zernike多项式拟合得到第一待测面形信息，将第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
Description
技术领域
本发明涉及光学测量领域，更具体的涉及一种干涉条纹波面迭代方法及装置。
背景技术
目前，越来越多的光学元件应用到手机、民防、半导体等领域之中，光学元件日益成为支撑众多行业快速发展的关键部件，伴随着行业分工更加明确，各行业更加强调产品的品控，对批量检测的需求也越来越高。这些装置中光学元件的面形缺陷会引入波前畸变，影响系统性能，同时为了适应工业大批量生产，因此在保证一定精度的前提下尽可能的快速，成为了当下单幅干涉条纹波面恢复的主要研究方向。干涉测试是公认的高精度检测技术，它是一种以光干涉原理为基础的计量与测试方法，通过高精度的参考波前与待测面进行零位干涉，通过对干涉图进行解读获得待测面的面形分布，其精度可达到亚波长量级，同时干涉测量法还具有测量量程大、非接触等优点，不管是在传统的平面和球面元件的加工检测中，或是更为复杂的非球面元件的加工检测中都有着广泛应用。然而随着现代制造业的不断升级，传统的相移干涉测量方法，由于其需要采集多幅干涉图，且受到现实工业环境等诸多因素影响，导致这种方法测量速度较缓慢，实现在线检测具有一定困难。于是提出了多种单幅干涉图测量技术。
单幅干涉图测量技术相较于相移法，它不需要精密的移相装置和多幅干涉条纹，只通过单幅干涉条纹就可以恢复出相位分布，并且在大规模工业制造中为实现在线检测提供了可能，因此，引起了人们的广泛关注。这些方法中，研究和应用最广泛的是傅里叶变换法(Fourier-transform method，FT)，该方法是通过在待测干涉条纹中加入大的倾斜来实现对干涉条纹的调制，为了提高相位提取精度，需要优化载频数、窗口函数等，由此导致计算复杂、计算量大的问题。
综上所述，现有针对干涉测量存在对硬件要求高、算法复杂以及运算速度较慢的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种干涉条纹波面迭代方法及装置，解决现有针对干涉测量存在对硬件要求高、算法复杂以及运算速度较慢的问题。
本发明实施例提供一种干涉条纹波面迭代方法，包括：
对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述将所述第一待测相位确定为所述待测物的面形信息之前，还包括：
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差不满足RMSE要求，所述第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第二背景光、所述第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位；
若所述第二待测相位和所述第一待测相位的相位差满足RMSE要求，所述第二待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)]
初始干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y)]
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
优选地，所述包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)]
所述待测相位如下所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
本发明实施例提供一种干涉条纹波面迭代装置，包括：
第一得到单元，用于对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
第二得到单元，用于对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
第三得到单元，用于所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
第四得到单元，用于联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
确定单元，用于若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述确定单元还用于：
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差不满足RMSE要求，所述第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第二背景光、所述第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位；
若所述第二待测相位和所述第一待测相位的相位差满足RMSE要求，所述第二待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)]
初始干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y)]
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
优选地，所述包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)]
所述待测相位如下所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
本发明实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一项所述的干涉条纹波面迭代方法。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一项所述的干涉条纹波面迭代方法。
本发明实施例提供一种干涉条纹波面迭代方法及装置，该方法包括：对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。该方法对初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理得到正则化条纹图，对正则化条纹图进行二值化处理、近似求解得到初始待测相位；根据初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式，得到第一背景光和第一调制光；基于第一背景光、第一调制光、初始干涉条纹图光强分布公式和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；在本发明实施例中，为了提高相位提取精度，一方面，将求解出的第一待测相位重新代入包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式以实现迭代，另一方面，对比前后两次提取的相位信息并计算均方根误差，若均方根误差满足精度要求则输出相位信息，反之则继续迭代，该方法解决了干涉测量系统要求高精度的相移器硬件、算法复杂的问题。
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要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种干涉条纹波面迭代方法流程示意图；
图2A为本发明实施例一提供的初始干涉条纹示意图；
图2B为本发明实施例一提供的初始相位波面示意图；
图3为本发明实施例一提供的正则化和归一化条纹示意图；
图4为本发明实施例一提供的二值化条纹示意图；
图5为本发明实施例一提供的初始待测相位示意图；
图6为本发明实施例一提供的待测物的相位波面示意图；
图7为本发明实施例提供的一种干涉条纹波面迭代装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种干涉条纹波面迭代方法流程示意图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤101，对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
步骤102，对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
步骤103，所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
步骤104，联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
步骤105，若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
在步骤101中，读取由干涉测量设备采集到的带有载频的单幅干涉条纹图，在此，为了和后面不同形态的干涉条纹图进行区分，将单幅干涉条纹图称为初始干涉条纹图；在实际应用中，在得到初始干涉条纹图的同时，也可以确定初始干涉条纹光强分布公式。
具体地，初始干涉条纹光强分布公式如公式(1)所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y) (1)
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位。
在本发明实施例中，φ0(x，y)＝φS(x，y)-φR(x，y)；其中，φS(x，y)为被测物体波面的相位分布函数；φR(x，y)为参考光波面的相位分布函数。在公式(1)中，a(x，y)和b(x，y)均为未知参数，因此在进行后续计算时需要先进行背景光抑制和调制归一化。
进一步地，通过对初始干涉条纹图的正则化处理和将干涉条纹的振幅进行归一化处理，可以得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图。在实际应用中，在得到正则化条纹图的同时，也可以确定正则化条纹光强分布公式。
具体地，正则化条纹光强分布公式如公式(2)所示：
i′(x，y)＝1+cos[φ0(x，y)] (2)
其中，i′(x，y)表示表示正则化条纹图，φ0(x，y)表示待测相位。
在步骤102中，对正则化条纹图进行二值化处理，即只保留原始条纹0和П的相位信息，得到二值化条纹图；对二值化条纹图进行近似求解得到初始待测相位。
需要说明的是，这里的初始待测相位是为了和后面迭代步骤中可能出现多个近似面形信息进行区分，其初始待测相位并不代表其他含义。
在步骤103中，根据上述步骤102确定的初始待测相位，步骤101得到的初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布，通过最小二乘法可以求出第一背景光和第一调制光。
需要说明的是，由于公式在(1)中，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度这两个参数都是未知的，因此，可以将步骤103确定的初始待测相位与公式(1)中初始干涉条纹图一块带入包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式中，即联立公式(1)，可以近似求解出高斯光形式的第一背景光和第一调制光。
具体地，包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)] (3)
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
在步骤104中，通过干涉条纹理论公式，联立初始干涉条纹图光强分布公式、包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式和上述步骤103确定的第一背景光和第一调制光，可以得到第一待测相位。
具体地，包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下公式(4)所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)] (4)
进一步地，根据公式(4)可以得到第一待测相位，第一待测相位如公式(5)所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
需要说明的是，通过公式(5)确定的为待测相位，而在本发明实施例中，因为迭代关系会通过公式(5)得到待测物对应的多个待测相位，为了对多个迭代顺序下确定的待测相位进行区分，这里将第一次确定待测相位称为第一待测相位，第二次确定的待测相位称为第二待测相位...第N次确定的待测相位称为第N待测相位。
在步骤105中，将上述步骤104确定的第一待测相位和步骤103得到的初始待测相位的相位差进行比较，若两者相位差满足RMSE要求，第一待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，然后可以将第一待测面形信息确定为待测物的面形信息。
进一步地，若初始待测相位和第一待测相位的相位差不满足RMSE要求，则需要基于第一待测相位进行再次迭代，具体地，第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；联立初始干涉条纹图光强分布公式、第二背景光、第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位。
将第二待测相位和第一待测相位的相位进行相位差比较，若相位差满足RMSE要求，则对第二待测相位进行Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，同时，将第一待测面形信息确定为待测物的面形信息。
需要说明的是，本发明实施例中，迭代过程即重复执行上述步骤103、104和105，每次通过上述三个步骤确定的第N待测相位与上一个步骤确定的第N-1待测相位进行相位差比较，若相位差比较满足RMSE要求，则第N待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息；同时停止迭代；若相位差比较不能满足RMSE要求，根据得到的第N待测物面形信息重新执行步骤103、104和105，继续进行相位差比较，直到满足RMSE要求为止。
综上所述，本发明实施例提供一种干涉条纹波面迭代方法及装置，该方法包括：对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。该方法对初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理得到正则化条纹图，对正则化条纹图进行二值化处理、近似求解得到初始待测相位；根据初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式，得到第一背景光和第一调制光；基于第一背景光、第一调制光、初始干涉条纹图光强分布公式和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；在本发明实施例中，为了提高相位提取精度，一方面，将求解出的第一待测相位重新代入包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式以实现迭代，另一方面，对比前后两次提取的相位信息并计算均方根误差，若均方根误差满足精度要求则输出相位信息，反之则继续迭代，该方法解决了干涉测量系统要求高精度的相移器硬件、算法复杂的问题。
为了更清楚的介绍本发明实施例提供的一种干涉条纹波面迭代方法，以下结合图2～图7为例，介绍该干涉条纹波面迭代方法。
实施例一
步骤201，由计算机仿真得到的带有一定面形特征的仿真干涉图如图2A所示，其对应产生的干涉图如图2B所示；
步骤202，对上述干涉条纹图进行正则化处理，通过干涉条纹的正则化，去掉干涉条纹的背景光并将干涉条纹的振幅归一化，得到如图3所示的正则化和归一化条纹示意图；
步骤203，对正则化后的干涉条纹图进行二值化处理，正则化后的干涉条纹图划分0和π区域，得到如图4所示的二值化条纹示意图；
步骤204，对得到的二值化后的干涉图进行近似求解，得到如图5所示的初始待测相位示意图。
步骤205，将初始待测相位初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
步骤206，将上述步骤得到的第一背景光和第一调制光、初始干涉条纹图光强分布公式和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式进行求解，得到第一待测相位；
步骤207，对上述步骤206得到第一待测相位和步骤204得到的初始待测相位进行相位比较，若两相位RMSE不在降低时结束迭代。
步骤208，将步骤207得到的第一待测相位进行基于最小二乘法的Zernike多项式拟合，得出如图6所示第一待测面形信息，误差PV＝0.000326λ，RMS＝0.000044λ，理论精度较高，速度较快。
需要说明的是，若步骤207中，第一待测相位和初始待测相位进行相位比较，若不能满足RMSE条件，则需要重新执行步骤205和步骤206进行再次迭代，直至满足RMSE要求为止。
本发明实施例通过对正则化后的光强进行处理，利用0到255的灰度级和0到π的以一对应关系，将正则化后的干涉条纹进行二值化处理；再根据二值化后的条纹进行近似求解面形；通过迭代求解背景光和调制光，最终解得待测面形；然后，通过相位解包裹和Zernike多项式拟合解得最终待测面形。所提出方法的优势在于：对硬件要求低；不需要相移法中高成本、高精度移项器；不需要机器学习方法中高成本硬件设备；算法简单求解难度较低；不需要使用傅里叶变换法或希尔伯特变换法等复杂计算整体运算速度快。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种干涉条纹波面迭代装置，由于该装置解决技术问题的原理与一种干涉条纹波面迭代方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图7所示，该装置主要包括第一得到单元301，第二得到单元302，第三得到单元303，第四得到单元304和确定单元305。
第一得到单元301，用于对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
第二得到单元302，用于对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
第三得到单元303，用于所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
第四得到单元304，用于联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
确定单元305，用于若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述确定单元305还用于：
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差不满足RMSE要求，所述第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第二背景光、所述第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位；
若所述第二待测相位和所述第一待测相位的相位差满足RMSE要求，所述第二待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
优选地，所述包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)]
初始干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y)]
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
优选地，所述包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)]
所述待测相位如下所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
应当理解，以上一种干涉条纹波面迭代装置包括的单元仅为根据该设备装置实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该实施例提供的一种干涉条纹波面迭代装置所实现的功能与上述实施例提供的一种干涉条纹波面迭代方法一一对应，对于该装置所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。
本发明另一实施例还提供一种计算机设备，计算机设备包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令；当所述处理器执行所述计算机指令时，所述电子设备执行上述方法实施例所示的方法流程中一种干涉条纹波面迭代方法的各个步骤。
本发明另一实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述方法实施例所示的方法流程中一种干涉条纹波面迭代方法的各个步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种干涉条纹波面迭代方法，其特征在于，包括：
对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一待测相位确定为所述待测物的面形信息之前，还包括：
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差不满足RMSE要求，所述第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第二背景光、所述第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位；
若所述第二待测相位和所述第一待测相位的相位差满足RMSE要求，所述第二待测相位通过Zernike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)]
初始干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y)]
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)]
所述待测相位如下所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
5.一种干涉条纹波面迭代装置，其特征在于，包括：
第一得到单元，用于对获取到的待测物的初始干涉条纹图进行正则化和振幅归一化处理，得到去掉干涉条纹背景的正则化条纹图；
第二得到单元，用于对所述正则化条纹图进行二值化处理，得到只包括初始条纹的0和π的相位信息的二值化条纹图，对所述二值化条纹进行近似求解得到初始待测相位；
第三得到单元，用于所述初始待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第一背景光和第一调制光；
第四得到单元，用于联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第一背景光、所述第一调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第一待测相位；
确定单元，用于若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差满足RMSE要求，所述第一待测相位通过Zemike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：
若所述第一待测相位和所述初始待测相位相位差不满足RMSE要求，所述第一待测相位、初始干涉条纹图光强分布公式和包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式通过最小二乘法得到第二背景光和第二调制光；
联立所述初始干涉条纹图光强分布公式、所述第二背景光、所述第二调制光和包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式，得到第二待测相位；
若所述第二待测相位和所述第一待测相位的相位差满足RMSE要求，所述第二待测相位通过Zemike多项式拟合，得到第一待测面形信息，将所述第一待测面形信息确定为所述待测物的面形信息。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述包括背景光和调制光的第二干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ(x，y)]
初始干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a(x，y)+b(x，y)cos[φ0(x，y)]
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a(x，y)表示初始干涉条纹图的背景光强，b(x，y)表示初始干涉条纹图的幅值调制度，φ0(x，y)表示待测相位，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ(x，y)表示初始待测相位。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述包括待测相位的第三干涉条纹图光强分布公式如下所示：
i(x，y)＝a′(x，y)+b′(x，y)cos[φ0(x，y)]
所述待测相位如下所示：
其中，i(x，y)表示初始干涉条纹图，a′(x，y)表示背景光，b′(x，y)表示调制光，φ0(x，y)表示待测相位。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任意一项所述的干涉条纹波面迭代方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任意一项所述的干涉条纹波面迭代方法。
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