一种光学相干层析变形场降噪方法与流程

技术特征：

1.一种光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，包括：

计算干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)；

根据所述干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄，其中C₁为附近区域的幅值之和、C₂为单一方向的幅值之和、C₃为相邻区域内相位差的连续程度、C₄为相邻区域内相位差拟合的误差；

对所述特征参数C₁、C₂、C₃和C₄进行模糊化处理得到模糊化特征参数C_n1、C_n2、C_n3和C_n4；

对所述模糊化特征参数进行判断，输出O₁和O₂，其中O₁为该点是样件内部一点的可能性，O₂为该点是噪声点的可能性；

计算降噪后的输出幅值A_e(y,z)和输出相位差Δφ_e(y,z)；

根据所述输出幅值A_e(y,z)和输出相位差Δφ_e(y,z)解调出降噪后的变形场。

2.根据权利要求1所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述计算干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)包括：

将成像在CCD相机上的干涉光谱用光强表示为

$I(y,k)=I_0+2\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}\sqrt{I_R(y,k)\·I_i(y,k)}{\mathrm{cos\φ}}_i(y,k),$

其中，k表示波数，I₀表示直流分量，I_R表示参考面，I_i表示被测样件的反射光强，M表示被测样件的表面个数，φ_i表示干涉光强的相位，φ_i＝φ_i0+2kz，φ_i0表示初始相位；

将光强信号沿波数k轴进行傅里叶变换得到幅值A_m(y,z)和相位差Δφ_m(y,z)；

通过公式计算被测样件变形前后的位移，其中深度方向的坐标z＝π·f_k。

3.根据权利要求1所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述根据所述干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄包括：

选取以(y,z)为中心的一个区域为特征参数C₁的取值范围；

通过公式计算C₁。

4.根据权利要求3所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述根据所述干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄包括：

以(y,z)为中心分别沿y方向、z方向和yz轴之间45度夹角方向为特征参数C₂取值；

通过公式

计算C₂。

5.根据权利要求4所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述根据所述干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄包括：

选取以(y,z)为中心的一个区域为特征参数C₃的取值范围；

对区域内的相位差进行三阶曲面拟合得到Δφ_f(y,z)；

通过公式C₃(y,z)＝|Δφ_m(y,z)-Δφ_f(y,z)|计算C₃。

6.根据权利要求5所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述根据所述干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄包括：

选取以(y,z)为中心的一个区域为特征参数C₄的取值范围；

对区域内的相位进行三阶曲面拟合；

通过公式计算C₄。

7.根据权利要求6所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述对所述特征参数C₁、C₂、C₃和C₄进行模糊化处理得到模糊化特征参数C_n1、C_n2、C_n3和C_n4包括：

通过公式分别计算得到模糊化特征参数C_n1、C_n2、C_n3和C_n4，其中，C_max表示相应特征参数的最大值，C_min表示相应特征参数的最小值；

选取3个模糊状态，分别标记为B、M和S；

绘制模糊集隶属度函数。

8.根据权利要求7所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述对所述模糊化特征参数进行判断，并输出O₁和O₂包括：

参照所述模糊集隶属度函数进行判断；

若满足条件1，则输出O₁是B；

否则，输出O₁是S；

所述条件1为参数C₁是B、参数C₂是B、参数C₄是S、参数C₁与C₄均是M和参数C₂与C₄均是M中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述对所述模糊化特征参数进行判断，并输出O₁和O₂还包括：

若满足条件2，则输出O₂是B；

否则，输出O₂是S；

所述条件2为参数C₁是S、参数C₂是S、参数C₃是B、参数C₄是和参数C₄是S且参数C₃是M中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的光学相干层析变形场降噪方法，其特征在于，

步骤所述计算降噪后的输出幅值A_e(y,z)和输出相位差Δφ_e(y,z)包括：

通过公式

$A_e(y,z)=\left\{\begin{array}{ccc}0,& O_{1}is& S;\\ \max \{A_m(y,z),\frac{1}{25}{C}_1,\frac{1}{5}{C}_2\},& O_{1}is& B;\end{array}\right.$

${\mathrm{\Δ\φ}}_e(y,z)=\left\{\begin{array}{ccc}{\mathrm{\Δ\φ}}_m(y,z),& O_{2}is& S;\\ {\mathrm{\Δ\φ}}_f(y,z),& O_{2}is& B;\end{array}\right.$

计算降噪后的幅值A_e(y,z)和相位差Δφ_e(y,z)。