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基于白光频域干涉的大台阶高度测量方法
摘要
随着工业发展的需求，高度测量技术在制造、测量等领域中扮演着重要的角色。相较于传统的测量方法，基于白光频域干涉仪的测量方法具有测量速度高、精度高、可重复性好等优点。本文基于白光频域干涉仪，提出了一种大台阶高度测量方法，旨在实现对大台阶高度的快速测量。具体测量步骤包括搭建测量平台、测量原理介绍、数据采集与分析等。实验结果表明该方法具有较高的测量精度和稳定性，可以满足高度测量领域的实际应用需求。
关键词：白光频域干涉；大台阶高度测量；测量精度；测量稳定性
Abstract
Withthedevelopmentneedsofindustry,heightmeasurementtechnologyplaysanimportantroleinmanufacturing,measurementandotherfields.Comparedwithtraditionalmeasurementmethods,themethodbasedonwhitelightfrequencydomaininterferencehastheadvantagesofhighmeasurementspeed,highprecisionandgoodrepeatability.Inthispaper,basedonthewhitelightfrequencydomaininterference,amethodformeasuringtheheightofalargestepisproposed,aimingtoachieverapidmeasurementoftheheightofalargestep.Thespecificmeasurementstepsincludebuildingameasurementplatform,introducingmeasurementprinciples,dataacquisitionandanalysis,etc.Theexperimentalresultsshowthatthemethodhashighmeasurementaccuracyandstability,whichcanmeettheactualapplicationrequirementsofthefieldofheightmeasurement.
Keywords:Whitelightfrequencydomaininterference;Heightmeasurementoflargestep;Measurementaccuracy;Measurementstability
引言
在制造、测量等领域中，高度测量一直是一个重要的问题。随着工业的发展和对精度的要求越来越高，高度测量领域的技术也不断提高和完善。
传统的高度测量方法包括比较仪、游标卡尺等，但这些方法不仅测量速度慢，而且测量精度和可重复性不高。近年来，基于白光频域干涉技术的测量方法逐渐得到人们的关注，它具有测量速度快、精度高、可重复性好等优点，已经广泛应用于制造、测量等领域。
本文提出了一种基于白光频域干涉的大台阶高度测量方法。通过建立测量平台，利用白光频域干涉原理和算法，对大台阶高度进行快速、准确的测量，实现对高度测量的快速提高。
1测量原理
白光频域干涉技术是一种利用光学干涉原理进行测量的方法。在白光的作用下，通过分光和合成技术将白光分成两束光，分别照射在测量的目标物体表面和参考面上。两束光返回合并后，经过光谱分析仪，得到干涉光信号的光谱，通过对光谱的分析，可以得到不同高度处物体表面反射光的干涉信号。
在量测的过程中，光源发出白光经过分光器被分成两路，分别照射在目标物表面和不知名透明薄膜上。光束反射回来时，与已分出的来自参考平面反射光合成光束，经过光谱仪检测，得到干扰条纹的光谱，根据干涉条纹的产生原理，通过光谱的滤波，对物体的高度信息进行提取。
2实验步骤
2.1搭建测量平台
搭建测量平台是进行大台阶高度测量的前提条件。测量平台应尽可能保持平稳平整，以克服测量误差。平台上应该放置一个可移动的反射镜，以便于调整反射光的方向，使其垂直于被测物体的表面。
2.2数据采集
数据采集是整个测量过程中最重要的环节，因为数据的精度和稳定性会直接影响到测量结果。在测量过程中，需要使用光源照射样品，然后通过相机采集图像，之后通过计算机处理图像数据并提取高度信息。
2.3数据分析
数据分析是测量过程中非常关键的一步。通过对采集的图像数据进行分析和处理，可以得到目标物体的高度信息。数据分析一般包括以下步骤：
（1）干涉条纹的识别和提取
通过相机获取的图像信息，可以得到对象的离散高度信息。而这些高度信息，是通过干涉条纹所构成，所以需要在图像信息中通过各种方法检测和提取干涉条纹。其