1.一种基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,包括:
(1)采用激光光源发出光线,依次经过扩束器和整形器获得各部分均匀的平顶光斑,斜入射至待测光学元件,经光学元件表面反射并依次进入光学显微镜和ccd,得到待测光学元件表面的二维图像;
(2)对二维图像进行二维离散傅里叶变换,将图像信息从空域转变为频域;
(3)对傅里叶变换后的图像进行频移,之后进行不同方向上强度积分,获取弱划痕信号角度;
(4)在频率域中垂直方向上不同缺陷表现出强度信号不同,根据频移后的积分信号强弱,将弱划痕对应方向的强度信号在频率域中滤除;
(5)将处理后的图像进行傅里叶逆变换,将傅里叶逆变换后得到图片与原始图像进行差分,获得纯净的弱划痕图片。
2.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(1)中,所述扩束器和整形器的工作波长与激光光源相同,均为340~405nm。
3.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,所述扩束器和整形器的工作波长与激光光源相同,均为355nm。
4.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(2)中,进行二维离散傅里叶变换的具体步骤为:
二维图像的每一行有n个点,对每一行的一维n点序列进行离散傅里叶变换得到f(x,u),再对得到f(x,u)按列向对每一列做m点的离散傅里叶变换,得到二维图像f(x,y)的离散傅里叶变换f(u,v)。
5.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(2)中,进行二维离散傅里叶变换的公式如下:
式中,f(x,y)代表一幅大小为m×n的矩阵,其中x=0,1,2,…,m-1和y=0,1,2,…,n-1,f(x,y)所在坐标系被称为空间域,所定义的m×n矩阵被称为空间域矩阵;f(u,v)表示f(x,y)的傅里叶变换;转换为三角函数表示方法,u和v用于确定正余弦的频率;f(u,v)所在坐标系被称为频域,由u=0,1,2,…,m-1和v=0,1,2,…,n-1定义的m×n矩阵常称为频域矩阵;频域矩阵中每个点的都代表了一个频率为u,v的函数,这些函数在空间域的组合即为原函数f(x,y)。
6.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(3)中,采用峰值检测的方法获取弱划痕信号角度。
7.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(4)中,在垂直于弱划痕的方向检测到高亮强度,将对应方向的强度信号在频率域中滤除。
8.根据权利要求1所述的基于频谱特性的光学元件表面弱划痕检测方法,其特征在于,步骤(5)的具体过程为:
将具备区分度的划痕信息在频率域上去除后,再进行反向滤波,进行傅里叶逆变换后得到包含噪声、灰尘、麻点的图片,再将其与原始图像进行差分,以损失绝大多数图像信息为代价,获得关注的弱划痕图片。