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[发明专利]基于白光显微干涉的微球内外表面缺陷检测装置及方法-CN202211210646.3在审
发明人： 郭仁慧;刘杨;宗毅;薛亮;蒋金威;钱宇;李建欣;陈磊 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01N21/952 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于白光显微干涉技术的微球内外表面缺陷检测装置及方法，将白光干涉技术与Linnik型显微干涉技术相结合，装置包括光源模块、光程匹配模块、显微干涉模块以及图像采集模块。白光光源经过偏振片变为线偏振光后进入光程匹配模块，产生带有一定光程差的偏振方向正交的光进入零位显微干涉模块，经参考镜和微球分别反射后，通过移动光程匹配模块中的位移台来匹配测试光路和参考光路的光程差，最终在相机上获得干涉图。本发明提出的装置能够有效解决激光干涉技术中缺陷跃变处的2π整数倍相位缺失问题，实现全视场的微球零位干涉测量，通过光程匹配模块实现不同直径微球以及微球内外表面的表面缺陷绝对高度测量，从而获取其表面缺陷信息。
基于白光显微干涉内外表面缺陷检测装置方法

[发明专利]一种大口径移相干涉面形测量装置-CN202211273420.8在审
发明人：朱日宏;马骏;陈磊;何勇;王青;李建欣;韩志刚;郑东晖;沈华;郭仁慧 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种大口径移相干涉面形测量装置，用于大口径光学面形测量和光学系统波前测量。本装置包括斐索干涉仪、折转扩束准直模块、标准参考镜模块和标准反射镜模块。斐索干涉仪出射的准直光通过折转扩束准直模块中的扩束镜组扩束，经折转镜组折转，再经过准直物镜准直后输出大口径平面波。所述的大口径移相干涉面形测量装置，具有模块化、多种移相模式特点。
一种口径相干涉面形测量装置

[发明专利]基于偏振复用的大视场成像装置及方法-CN202010024391.6有效
发明人：李建欣;尹智瑶;郭仁慧;宗毅;段明亮;钱佳敏;宋萍萍;毕书贤 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于偏振复用的大视场成像装置及方法，装置包括覆盖目标视场的N个光通道，以及接收所有光通道出射光的同轴依次设置的成像物镜和偏振相机，所有光通道的出射光均为线偏振光。方法包括：来自目标的不同方向的光束分别入射至N个光通道，产生N束线偏振光；N束线偏振光同时入射至成像物镜，成像至偏振相机形成偏振复用的视场目标信息；从偏振复用的视场目标信息中采集N束线偏振光的强度，之后通过偏振解复用处理方法解算出N个光通道中线偏振光的强度。本发明通过多组平面反射镜与偏振相机相结合的形式进行目标偏振成像，能够实现超大视场角成像与目标信息采集，具有结构紧凑、复杂度低、成像视场角大、成像质量好等优点。
基于偏振视场成像装置方法

[发明专利]基于多级斐索干涉腔的宽波段波长计-CN202210548839.3在审
发明人：李建欣;刘一轩;马世帮;杨坤;郭仁慧;马骏;朱日宏;何勇;王青 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01J9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多级斐索干涉腔的宽波段波长计，包括沿主光路依次共轴放置的光纤端口、凹面反射镜，沿第一子光路依次共轴放置第一反射镜、Fizeau单级腔、第一柱面镜和第一线阵探测器，以及沿第二子光路依次共轴放置第二反射镜、Fizeau多级腔、第二柱面镜和第二线阵探测器。由光纤端口发出的光经过凹面反射镜后变成平行光，再经过第一反射镜与第二反射镜后分别入射至Fizeau单级腔与Fizeau多级腔中干涉，由干涉腔后底面出射后分别经第一柱面镜与第二柱面镜汇聚能量后成像在第一线阵探测器与第二线阵探测器形成干涉条纹。本发明相比传统波长测量系统，结构更加简单稳定；同时可以通过分区镀膜实现宽波段波长高精度测量。
基于多级干涉波段波长

[发明专利]单通道型多级斐索波长测量装置-CN202210548742.2在审
发明人：李建欣;刘一轩;马世帮;杨坤;郭仁慧;马骏;朱日宏;何勇;王青 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01J9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种单通道型多级斐索波长测量装置，包括沿主光路依次共轴放置的光纤端口、准直镜、干涉腔、柱面镜和线阵探测器。待测激光通过光纤端口入射至波长计，通过准直镜准直后入射至Fizeau干涉腔中干涉，由干涉腔后端面出射后经柱面镜汇聚能量后在线阵探测器中形成干涉条纹。本发明提出的单通道型多级斐索波长测量装置，相比传统波长测量系统，结构更加简单稳定，且可以通过分区镀膜，实现单腔波长高精度测量。
通道多级波长测量装置

[发明专利]基于LRTE-NUFFT的平行平板光学均匀性的测量方法-CN202010743163.4有效
发明人： 郭仁慧;刘成兴;宋萍萍;廖之山;许雅;付航;李建欣;何勇 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于低秩近似和泰勒展开的非均匀快速傅里叶变换的平行平板光学均匀性的测量方法。首先使用菲索型波长移相干涉仪进行波长调谐移相干涉，分别获得放置待测平行平板和空腔下的干涉图；接着，对干涉图各点的干涉光强数据，进行基于低秩近似和泰勒展开的非均匀快速傅里叶变换，将其转化至频域进行频谱分析；最后，提取不同干涉腔长下对应的频率分量进行逆傅里叶变换获得干涉图的相位信息。将其恢复为波面信息后，计算得到待测平行平板的光学均匀性。本发明采用基于LRTE‑NUFFT的频谱分析法，不需要采用过采样技术，可以大大节约计算机运行时的内存空间，快速计算非均匀干涉数据的频谱估计。
基于 lrte nufft 平行平板光学均匀测量方法

[发明专利]基于光栅泰伯像的物体表面曲率检测系统及方法-CN201910959298.1有效
发明人：何勇;薛鹏永;徐海飞;侯陶冉;李建欣;郭仁慧;马骏;沈华;朱日宏 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-10-10 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G01B11/255 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光栅泰伯像的物体表面曲率检测系统及方法，该方法使用准直光垂直入射一朗奇光栅，透射的光线经过分束镜之后在被测物体表面呈现光栅清晰的泰伯像，反射光能在特定位置呈现含有被测物体表面曲率信息的光栅泰伯像，使用ccd采集该泰伯像，根据采集到的泰伯像计算被测物体表面曲率。本发明具有装置简单、成本低廉、抗干扰能力强、应用范围广等优点。
基于光栅泰伯像物体表面曲率检测系统方法

[发明专利]一种基于显微干涉的微球表面形貌大视场测量方法-CN202010782213.X有效
发明人： 郭仁慧;付航;许雅;杨鑫;尹智瑶;李建欣;马骏;朱日宏 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-08-06 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于显微干涉的微球表面形貌大视场测量方法，在通过显微干涉系统对微球表面形貌进行测试时，对于显微镜成像视场内清晰成像区域，直接通过四步移相法并解包裹得到其表面形貌分布；对于显微镜成像视场内离焦的模糊成像区域，首先计算出CCD面的测试光光场分布，其次将微球经显微镜成像后的像面划分为一系列倾斜的微小面元，然后通过逆衍射运算分别计算出每一个面元的聚焦相位分布并组合得到整个像面的相位分布，再由物像关系求模糊成像区域实际微球表面形貌分布；最后将清晰成像区域与模糊成像区域拼接即可得到整个视场范围内的微球表面形貌分布。本发明可实现单次大视场的微球表面形貌测量，有利于提高微球全表面的测量效率。
一种基于显微干涉表面形貌视场测量方法

[发明专利]一种微球表面子孔径拼接方法-CN201910774613.3有效
发明人：李建欣;卢文倩;段明亮;宗毅;魏聪;马骏;郭仁慧;朱日宏;陈磊;高党忠;王宗伟 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-08-21 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种微球表面子孔径拼接方法，具体包括：利用Zernike拟合去除子孔径的常数项、倾斜项和离焦项；将子孔径的平面坐标映射为球面坐标；进行半球拼接，半球内所有子孔径根据旋转扫描角度映射到球面具体测量位置，相邻子孔径之间重叠部分取平均值；上下半球分别拼接完成后，利用Fourier Mellin算法对两半球的相对位置进行配准，根据配准得到的相对偏移量和旋转量，对上下半球位置进行校正，最终完成拼接获得完整球面数据。本发明对微球进行旋转扫描，利用旋转扫描过程中的相关参数对半球进行子孔径拼接，操作方便简单，且运算量小，具有较高的测量效率和实用性；此外，利用图像配准算法对上下半球相同位置的子孔径进行配准拼接，完成全球面拼接，拼接精度高。
一种表面孔径拼接方法

[发明专利]基于非均匀傅里叶变换的平行平板光学均匀性的测量方法-CN201810950390.7有效
发明人： 郭仁慧;廖之山;段明亮;杨博雄;李建欣;朱日宏;陈磊;何勇 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-08-20 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： G01N21/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非均匀傅里叶变换的平行平板光学均匀性的测量方法，首先通过在菲索型波长移相干涉仪中，分别移相采样放置待测平行平板和空腔下的干涉图；其次，对干涉图各点的干涉光强数据，采用基于快速高斯网格法(FGG)的非均匀傅里叶变换，转化至频域进行频谱分析；最后，提取不同干涉腔长下对应的频率分量进行逆傅里叶变换获得干涉图的相位信息，将其恢复为波面信息后，计算得到待测平行平板的光学均匀性。本发明采用非均匀傅里叶变换频谱分析法，降低了波长移相时的非线性误差引起的测量误差，操作简单，步骤少，可用于大口径光学材料光学均匀性的高精度测量。
基于均匀傅里叶变换平行平板光学测量方法

[发明专利]一种双通道式抗振动干涉测量装置及方法-CN201910285098.2有效
发明人：李建欣;段明亮;宗毅;陈国梁;卢文倩;朱日宏;陈磊;何勇;郭仁慧;马俊 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-04-10 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种双通道式抗振动干涉测量装置及方法，装置包括依次设置的用于对光源进行扩束准直的光源扩束准直系统，用于检测被测件振动相位平面的辅助干涉测量系统，用于结合辅助干涉测量系统测量被测件相位分布的主干涉测量系统，以及被测件光路系统；光源扩束准直系统与被测件光路系统同光轴，记为第一光轴，辅助干涉测量系统与主干涉测量系统的光轴分别记为第二光轴、第三光轴，均与第一光轴垂直；光源扩束准直系统、主干涉测量系统与被测件光路系统构成主泰曼—格林干涉光路；光源扩束准直系统、辅助干涉测量系统与被测件光路系统构成辅助泰曼—格林干涉光路。本发明的装置和方法不仅抗振动效果好、测量精度高，且结构简单紧凑，成本较低。
一种双通道振动干涉测量装置方法

[发明专利]一种动态相位变形干涉测量装置及方法-CN201910285634.9有效
发明人：李建欣;宗毅;段明亮;陈国梁;卢文倩;朱日宏;陈磊;何勇;郭仁慧;马俊 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-04-10 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态相位变形干涉测量装置及方法，该装置包括：用于产生一对正交偏振光的泰曼‑格林式干涉测量系统，用于产生参考光的参考光路，用于产生测试光的测试光路，用于对参考光和测试光分别进行分束，获得两对参考光和测试光的分光系统，用于对某一对参考光和测试光附加载频的载频环路系统，用于实现另一对参考光和测试光至成像系统的光程与所述某一对参考光和测试光经载频环路系统至成像系统的光程相同的测试环路系统，用于获取干涉信息，并对被测件成像的成像系统。本发明能有效降低环境振动和大气湍流对波前测量的影响，且具有系统复杂度低、测量速度快等优点，可有效用于复杂环境下对光学面形的高精度测量。
一种动态相位变形干涉测量装置方法

[发明专利]基于采样函数的平行平板光学参数的测量方法-CN202010368470.9在审
发明人： 郭仁慧;宋萍萍;刘成兴;许雅;付航;李建欣;朱日宏;陈磊;何勇 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2020-08-21 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于采样函数的平行平板光学参数的测量方法，首先在菲索型波长移相干涉仪中进行移相采样，分别得到放置待测平行平板和空腔下的干涉图；其次，根据实际目标要求得到移相算法的特征图并写出其特征多项式，然后利用Taylor公式展开得到算法的采样函数，将采集的干涉光强数据带入算法中计算；最后，利用不同的采样函数提取不同目标频率处的相位信息，将其恢复为波面信息后，计算得到待测平行平板的表面面形、光学厚度以及光学均匀性参数。本发明通过设计移相算法的采样函数，降低了由折射率色散以及波长调谐非线性导致的频移从而引起测量误差，所需干涉图少，操作简单，可用于大口径光学材料光学参数的高精度测量。
基于采样函数平行平板光学参数测量方法

[发明专利]一种类干涉镜面面型检测方法-CN201911312955.X在审
发明人：何勇;陈磊;薛彭永;侯陶冉;李建欣;郭仁慧;马骏;朱日宏 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种类干涉镜面面型检测方法，将相机、显示器设置在载物台上方，使得显示器能的图像能投影到载物台且相机能够拍摄到投影图像，通过角点检测、平面标定法获取相机以及显示器的空间位置；将待测镜放置在载物台上，由显示器投影正交方向的周期条纹图，并用相机拍摄待测镜中变形的条纹图，通过四步移相算法和倍频全局相位求解算法解算全局相位分布；根据全局相位分布得到梯度数据并运用傅里叶变换积分法处理梯度数据得到重建面型，并对重建面型进行优化，得到最终测量面型。本发明无须预知面形来解决矢高不确定性，同时保证面型测量精度。
种类干涉面面检测方法

[发明专利]基于多光谱成像与图像处理的户外迷彩评估装置和方法-CN201911295815.6在审
发明人： 郭仁慧;杨博雄 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-12-16 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多光谱成像与图像处理的户外迷彩评估装置和方法，该装置结构沿光路方向依次放置望远系统、分光系统、图像采集模块，并由PC机完成图像处理并得出评估结果。来自目标与背景的入射光经过望远系统，消除杂散光并形成准直光束；带通滤光片与微透镜沿光路依次放置，为2×2排列共平面放置，一一对应，四个微透镜将四幅图像成在图像传感器靶面；采用了基于纹理相似度的图像处理方法；通过框选目标与背景，提取纹理特征计算纹理相似度。优点：采用多波段成像检测，相较于可见光成像，能够实现对目标更好的检测识别；采用成像与相似度评价两种方式进行评估既直观又客观；3.使用分孔径形式实现多光谱成像，设备更加小型化。
基于光谱成像图像处理户外迷彩评估装置方法

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