[发明专利]基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质，其中方法包括获取参考干涉图像和晶体干涉图像；对参考干涉图像和晶体干涉图像进行重心点计算进而得到条纹变化量；计算参考干涉图像中暗条纹的第一平均宽度像素点数和亮条纹的第二平均宽度像素点数进而得到所述参考干涉图像的条纹宽度；根据条纹变化量、条纹宽度、晶体的厚度和源光束的波长得到折射率；无需对晶体进行加工改变晶体形状即可直接进行折射率测量，且测量精度高，测量速率高，大大提升了晶体折射率测量的效率和准确率。

技术领域

本发明涉及折射率测量领域，特别是基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质。

背景技术

折射率是晶体的一个重要参数，能反映晶体的光学性质及物理性质。目前测量折射率的代表性方法主要有精密测角仪法、显微观察法、油浸法和全反射定律测量法等。精密测角仪法测量精度高，但存在操作复杂耗时的问题，需要对晶体特殊加工为棱镜，加工精度要求高、难度大，破坏了原材料的形状，对样品的重复利用造成限制。显微观察法主要是使用偏光显微镜观察薄片中晶体主要用于测量薄膜折射率，对于测量过程的要求比较高并且比较费时。油浸法所使用的溶液配制繁杂，且油浸时会使晶体透明度降低，测量精度变差。全反射定律测量法是光从光密介质入射到光疏介质时，折射角等于90°时的入射角称为全反射临界角，据临界角和折射率的物理关系计算得出，对测量环境要求较高。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，基于条纹图像的晶体折射率测量方法，包括：

获取参考干涉图像和晶体干涉图像，所述参考干涉图像是源光束经过无放置晶体的干涉仪产生的，所述晶体干涉图像是所述源光束经过放置有所述晶体的干涉仪产生的；

对所述参考干涉图像和所述晶体干涉图像进行重心点计算，分别得到所述参考干涉图像的第一重心点坐标和所述晶体干涉图像的第二重心点坐标，并对所述第一重心点坐标和所述第二重心点坐标求差得到条纹变化量；

计算所述参考干涉图像中暗条纹的第一平均宽度像素点数和亮条纹的第二平均宽度像素点数，根据所述第一平均宽度像素点数和所述第二平均宽度像素点数得到所述参考干涉图像的条纹宽度；

根据所述条纹变化量、所述条纹宽度、所述晶体的厚度和所述源光束的波长得到所述晶体的折射率。

根据本发明的第一方面，在对所述参考干涉图像和所述晶体干涉图像进行重心点计算之前，还包括：

对所述参考干涉图像和所述晶体干涉图像进行图像二值化处理。

根据本发明的第一方面，所述重心点计算包括处理图像得到像素点的灰度值和以像素点的灰度值作为像素点的质量计算图像的重心点坐标。

根据本发明的第一方面，所述所述条纹变化量通过以下式子表示：式中，s(r)为所述条纹变化量，m为图像的像素点数量，y_ij表示所述参考干涉图像的第i行第j列的像素点的纵坐标，g_ij表示所述参考干涉图像的第i行第j列的像素点的灰度值，y0_ij表示所述晶体干涉图像的第i行第j列的像素点的纵坐标，g0_ij表示所述晶体干涉图像的第i行第j列的像素点的灰度值。

根据本发明的第一方面，所述计算所述参考干涉图像中暗条纹的第一平均宽度像素点数和亮条纹的第二平均宽度像素点数，包括：

计算所有所述暗条纹的总宽度像素点数和所述暗条纹的数量，将所有所述暗条纹的总宽度像素点数和所述暗条纹的数量相除得到所述第一平均宽度像素点数；