一种补偿表面微观形貌白光干涉测量方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116007533A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310129672.1(22)申请日2023.02.17(71)申请人集美大学地址361021福建省厦门市集美银江路185号(72)发明人陈俊英王博玄蒋清山陈秀玉冯薇许志龙曹义涛(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师万慧华(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01N21/01(2006.01)G01N21/95(2006.01)G01N21/88(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图8页(54)发明名称一种补偿表面微观形貌白光干涉测量方法及系统(57)摘要本发明公开补偿表面微观形貌白光干涉测量方法及系统，涉及干涉测量技术领域。获取构件表面白光干涉的原始序列图像；根据标准阶梯面获取可测点与不可测点的判定阈值；将原始序列图像生成超景深二维图像的同时生成高度点云数据；超景深二维图像和高度点云数据生成具有颜色信息的可测点点云数据；对颜色信息进行分割与定位得到缺陷或附着物的位置数据，数量数据和高度数据；基于不可测点邻近的可测点进行变样条插值计算得到不可测点预测结果；根据不可测点预测结果与可测点点云数据得到构件表面三维形貌。本发明在实现构件表面真实缺陷和附着物信息识别的同时，实现对构件表面不可测点失真信息的补偿，提高了构件表面形貌评价的准确性。CN116007533ACN116007533A权利要求书1/2页1.一种补偿表面微观形貌白光干涉测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取构件表面白光干涉的原始序列图像；将所述原始序列图像中的原始图像按顺序进行编号；不同的编号用于表征不同的构件表面位置；根据标准阶梯面，获取所述原始序列图像中的可测点与不可测点的判定阈值；所述可测点用于表征所述原始序列图像中的真实值；所述不可测点用于表征所述原始序列图像中的失真值；所述判定阈值用于判定所述原始序列图像中的可测点与不可测点；采用数字图像处理算法，将所述原始序列图像生成超景深二维图像的同时，所述超景深二维图像包括颜色信息，将所述原始序列图像生成高度点云数据；根据所述超景深二维图像和所述高度点云数据生成具有颜色信息的可测点点云数据；将所述原始序列图像生成超景深二维图像之后，采用Unet++语义分割网络对所述超景深二维图像中的颜色信息进行分割与定位，得到构件表面缺陷或附着物的位置数据，数量数据和相对构件基体的高度数据；基于所述不可测点邻近的可测点进行变样条插值计算，得到不可测点预测结果；根据所述不可测点预测结果与所述可测点点云数据，得到构件表面三维形貌。2.根据权利要求1所述的补偿表面微观形貌白光干涉测量方法，其特征在于，所述不同的编号还用于计算相对于构件表面起始位置的相对高度；所述高度数据为所述相对高度。3.根据权利要求1所述的补偿表面微观形貌白光干涉测量方法，其特征在于，所述根据标准阶梯面，获取所述原始序列图像中的可测点与不可测点的判定阈值具体包括：将所述原始序列图像转换为序列灰度图；根据所述序列灰度图，得到任一灰度图灰度值的最大值与平均值；将最大值与平均值做差值计算，得到差值；将差值确定为所述判定阈值。4.根据权利要求3所述的补偿表面微观形貌白光干涉测量方法，其特征在于，所述采用数字图像处理算法，将所述原始序列图像生成超景深二维图像的同时，将所述原始序列图像生成高度点云数据具体包括：根据所述序列灰度图中同一个像素点的灰度值最大值所对应的编号，得到该像素点的相对高度；获取所述序列灰度图中所有像素点的相对高度；根据所述所有像素点的相对高度，得到所述高度点云数据；根据所述超景深二维图像和所述高度点云数据生成具有颜色信息的可测点点云数据，具体包括：根据点云重构方法，将所述超景深二维图像上的颜色信息赋予所述高度点云数据，得到所述具有颜色信息的可测点点云数据。5.一种补偿表面微观形貌白光干涉测量系统，其特征在于，所述系统包括：图像采集模块，用于获取构件表面白光干涉的原始序列图像；将所述原始序列图像中的原始图像按顺序进行编号；不同的编号用于表征不同的构件表面位置；判定阈值获取模块，用于根据标准阶梯面，获取所述原始序列图像中的可测点与不可2CN116007533A权利要求书2/2页测点的判定阈值；所述可测点用于表征所述原始序列图像中的真实值；所述不可测点用于表征所述原始序列图像中的失真值；所述判定阈值用于判定所述原始序列图像中的可测点与不可测点；点云数据生成模块，用于采用数字图像处理算法，将所述原始序列图像生成超景深二维图像的同时，所述超景深二维图像包括颜色信息，将所述原始序列图像生成高度点云数据；根据所述超景深二维图像和所述高度点云数据生成具有颜色信息的可测点点云数据；Unet+