[发明专利]一种用于像面数字全息显微测量的自动聚焦方法

摘要

本发明公开了一种用于像面数字全息显微测量的自动聚焦方法，该方法包括如下步骤：沿物镜主光轴方向移动待测样品并记录一系列等间隔的全息图像；通过傅里叶变换、角谱滤波、逆傅里叶变换等操作获得每张全息图像所对应的物光强度图像；计算每张强度图像的自相关算子；使用多项式拟合自相关算子相对于全息图记录位置的数据变化趋势，拟合曲线的最高点即自相关算子最大值，其对应的图像位置即聚焦平面位置；通过程序控制电动升降台，将待测样品表面移动到聚焦平面的位置，获得聚焦的像面全息图像。本发明一种用于像面数字全息显微测量的自动聚焦方法，实现了自动像面全息显微检测，获得精度更高，实时性更好的表面形貌测量方法。

主权项

1.一种用于像面数字全息显微测量的自动聚焦方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：S1：将待测样品放于载物台上，调节载物台，使待测样品表面处于焦平面下方位置；S2：控制电动载物台沿物镜光轴方向向上等间隔移动待测样品n次，每移动一次，拍摄一张全息图，获得一系列聚焦位置不同的全息图；S3：获得每张全息图所对应的物光强度图像Ii，按照下列公式计算每张强度图像的自相关算子Ci：其中，M，N表示物光强度图像Ii的大小，p，q为整数，f(p,q)表示像素点(p,q)处的图像灰度值，k为一个描述自相关程度的系数；S4：判断Ci是否单调递增，如果Ci单调递增，则表明扫描还未经过焦平面，则继续增大n值，重复步骤S2和S3；如果Ci先增后减，则说明扫描经过了焦平面，继续步骤S5；S5：以该初始位置为原点，各个全息图记录的位置为横坐标，各全息图所对应的自相关算子Ci为纵坐标值，对数据进行多项式拟合，拟合曲线的最高点所对应的横坐标即为待测样品的聚焦位置，通过控制电动升降台，直接将待测样品移动到此位置，即可获得聚焦的像面全息图；步骤S2中所述聚焦为测量前聚焦。