[发明专利]一种基于相位的数字微镜相机坐标精确映射方法

摘要

本发明公开了一种基于相位的数字微镜相机坐标精确映射方法，数字微镜相机包括数字微镜器件DMD、电荷耦合元件CCD、第一透镜组、第二透镜组；映射匹配首先控制数字微镜器件DMD生成横向正弦条纹和纵向正弦条纹，然后计算数字微镜器件DMD的横向相位分布纵向相位分布最后确定电荷耦合元件CCD的像素坐标(i，j)与数字微镜器件DMD镜元坐标(vd(i，j)，ud(i，j))之间的映射关系。本发明不需要将数字微镜器件DMD和电荷耦合元件CCD在空间上调整对齐，避免了繁琐的调整过程，使整个建立映射关系的过程更加简单、方便；采用相位计算方式建立映射关系，可以对所有的电荷耦合器件CCD像素坐标直接计算出对应的数字微镜器件DMD镜元坐标，映射关系更加准确。

主权项

1.一种基于相位的数字微镜相机坐标精确映射方法，其特征在于，包括能够对图像连读进行像素级调节的数字微镜相机，数字微镜相机包括数字微镜器件DMD、电荷耦合元件CCD、第一透镜组、第二透镜组；所述第一透镜组为定倍成像物镜，将被测物表面完整地成像在所述数字微镜器件DMD上；所述数字微镜器件DMD由多个独立寻址控制的镜元组成，对入射光的光强进行精确调制；所述第二透镜组为变倍透镜，将数字微镜器件DMD上的图像完整地成像在电荷耦合元件CCD上；所述数字微镜器件DMD、第二透镜组、电荷耦合元件CCD三者光轴重合；建立所述数字微镜器件DMD镜元坐标与电荷耦合元件CCD像素坐标之间的对应关系，进行映射匹配，具体包括如下步骤：步骤一，控制数字微镜器件DMD依次生成一组横向正弦条纹和一组纵向正弦条纹，电荷耦合元件CCD同时采集横向条纹图像和纵向条纹图像；步骤二，计算数字微镜器件DMD的横向相位分布纵向相位分布数字微镜器件DMD横向相位分布通过下式(1)计算，数字微镜器件DMD的纵向相位分布通过下式(2)计算：上式(1)、式(2)中，N是总的相移步数，IHn(i，j)是第n步相移时的横向条纹的亮度分布，通过测量电荷耦合元件CCD4采集到的横向条纹的图像得到；IVn(i，j)是第n步相移时的纵向条纹的亮度分布，通过测量电荷耦合元件CCD4采集到的纵向条纹的图像得到；(i，j)是电荷耦合元件CCD的像素坐标；步骤三，确定电荷耦合元件CCD的像素坐标(i，j)与数字微镜器件DMD镜元坐标(vd(i，j)，ud(i，j))之间的映射关系，其中vd(i，j)由下式(3)确定，ud(i，j)由下式(4)确定：上式(3)、式(4)中，TH是横向正弦条纹的周期宽度，TV是纵向正弦条纹的周期宽度。