CN113984350A - 透镜折射率测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种透镜折射率测试***。所述***包括氦氖激光器、光纤耦合器、多个透镜以及透镜组、第一和第二分束镜、第一和第二反射镜以及第一和第二电动挡板、和第一夏克‑哈特曼波前传感器(SH传感器)和干涉图采集传感器，其中第一分束镜将光线分成两路光线，分别进入所述第一和第二反射镜，并且在第一反射镜和第一分束镜之间设置第一电动挡板，在第二反射镜和第一分束镜之间设置第二电动挡板，通过控制所述第一和第二电动挡板，控制传感器分别获得所述两路光线的图像，以便在一个测试***中获得参考图像和被测样品图像，满足本发明***分析需求的同时减小机械误差，并通过光线转折减小***的整体空间尺寸。
Description
技术领域
本发明属于透镜折射率测试***，特别涉及一种针对非球面透镜、自由曲面元件以及特殊光学玻璃元件的折射率测量***。
背景技术
折射率测量指光在空气中的速度与光在该材料中的速度之比率。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。对于玻璃透镜的折射率测量，现有技术中一般采用传统的波前传感器(例如夏克-哈特曼波前传感器)测量折射率的***。
如图1所示，现有技术中的测量***包括氦氖激光器101，偏振片102，隔离器103，透镜镜头104，透镜镜头组106，107，和传感器108。其中所述传感器108为夏克-哈特曼波前传感器(Shack-Hartmann，SH传感器)，激光经过滤波、消偏并扩束110后，入射到固定在匹配液中的被测样品105上，再经过内部折射率场(透镜镜头组106，107)的缩束111)调制后，聚焦到SH传感器的接收面上。处理所述SH传感器接收到的数据，即可重建被测样品105调制的波前信息，减去参考波前，即获得被测样品105调制的波前信息。
然而，采用现有技术中的这种方式只能测量入射面和出射面均为平面且互相平行的样品，并且样品的折射率场沿光线传播方向不变，在与光线传播方向垂直的截面上是变化的。
现有技术的发展说明，随着透镜形状的变化以及折射率场的变化，需要针对非球面透镜、自由曲面元件以及特殊光学玻璃元件、折射率测试准确性、适应性强的测试***。
发明内容
本发明的目的在于提供透镜折射率测试***。
本发明的透镜折射率测试***，包括：激光光源调整部件、干涉采样光路部件、成像部件和图像分析模块；其中所述激光光源调整部件包括氦氖激光器、所述氦氖激光器外接光纤耦合器；所述氦氖激光器发出光稳定的激光，所述激光通过所述光纤耦合器进入长焦距透镜，以实现激光的扩束；被扩展的激光进入干涉采样光路部件；所述干涉采样光路部件包括第一和第二分束镜，第一和第二反射镜，进入所述第二分束镜前设置的第一和第二透镜，其中，所述第一分束镜将被扩束的激光分成两路平行光，一路平行光作为参考光，另一路平行光作为物光；在所述参考光的末端设置第一反射镜，将垂直的参考光转折为水平；在所述物光的末端设置第二反射镜，将水平的物光转折为垂直；或者在所述参考光的末端设置第一反射镜，将水平的参考光转折为垂直；在所述物光的末端设置第二反射镜，将垂直的物光转折为水平；在所述第一分束镜和所述第一反射镜之间放置第一电动挡板；在所述第一分束镜和所述第二反射镜之间放置第二电动挡板；可通过控制所述第一和第二电动挡板，获得所述参考光和所述物光中的一束或者两束；并在所述第一或第二电动挡板挡住所述参考光或物光的情况下，获得一个图像；或在所述第一或第二电动挡板不挡住参考光或物光的情况下，获得两路光的参考图像和被测样品图像；经过所述第一反射镜和所述第二反射镜的光彼此垂直，分别通过第一和第二头颈进行所述第二分束镜；透过所述第二分束镜的光线进入成像部件；所述成像部件包括包括第一和第二透镜组，其中每个透镜组由长焦距镜头和小焦距镜头组成；其中通过所述第二分束镜的每束光线先通过透镜组中的长焦距镜头进行汇聚，再通过小焦距镜头扩束；在第一和第二透镜组后分别设置SH传感器和干涉图采集传感器；并进而与图像分析模块相连接；
所述图像分析模块包括如下部件：折射率偏差模块，用于通过所述SH传感器测量所述透镜样品折射率，通过放入被测样品前后的差异，计算获得样品内折射率偏差；折射率投影模块，用于通过CCD采集所述参考光和所述物光产生的干涉图像；获取所述透镜样品折射率场在不同角度下的投影；相位信息恢复模块，用于提取主值区间的相位信息并将所述相位信息恢复为全值；三维图像生成模块，用于从所述投影中分别提取各层的相位信息；获得每层折射率，并按顺序叠加重建的图像，形成三维图像。
本发明的再一个方面，其中所述折射率偏差模块，还包括：平面调制模块，用于利用波前传感器接收经样品折射率场调制的平面；重建模块，用于重建所述参考光的波前信息并根据样品厚度获得折射率场的分布；并按顺序逐层重建每一层图像。
本发明的再一个方面，其中在所述光纤耦合器后设置偏振片，将所述偏振片调节为与所述氦氖激光器同偏振方向；在所述偏振片之后放置隔离器和孔径光阑，获得点光源。
本发明的再一个方面，其中所述图像分析模块还包括：图像读取模块，用于读取拟被处理的干涉图像；降噪模块，用于对所述干涉图像进行降噪处理，识别降噪后的图像中的点，以点阵最中间的点为原坐标、其他点减去中间点的坐标的方法将所有点划分在坐标图中，得到点的坐标分布；图像点识别模块，用于导入未放入样品前的图像作为参考图像，并上述识别点步骤中的识别点的方法识别所述参考图像中的点，并获得点的坐标函数；波前重构模块，用于用样品图像坐标函数减去参考图像的坐标函数，得到实际光斑的重心偏移量，根据偏移量推出波前斜率以便重构波前；折射率平均值模块，用于获得沿光路方向的折射率平均值。
本发明的另一个方面，其中折射率平均值模块，用放置样品的波前信息L(x，y)减去参考波前信息Lr，得到调制波前信息ΔL(x，y)，利用光程的计算方法Δl(x，y)＝Δn(x，y)t，得到折射率的计算方法为
其中Δl(x，y)是加入样品前后的光程差，即波面信息，Δn(x，y)即为样品与环境(折射率匹配液)的折射率差，t为透镜样品的厚度。
本发明的另一个方面，其中相位信息恢复模块中，通过加窗的快速傅里叶变换(WFFT)从干涉图中提取相位信息，再将图像经过滤波以及平移实现降噪以及消除背景，然后进行反傅里叶变换实现相位提取；重建模块中，根据得到的较为连续的相位图，采用滤波反投影算法重建被测样品内部的三维折射率场；所述图像分析模块还包括：相位解缠模块，根据多方算法比对，采用不带权重的最小二乘法和离散余弦法(DCT)对所述干涉图恢复的相位图进行相位解缠，将获得的不连续的相位图转换为较为连续的相位图。
采用上述结构的玻璃透镜折射率测试***，能够克服现有技术中波前传感器测试折射率***的局限性，提高测试的准确性，并能广泛应用于非球面透镜、自由曲面元件以及特殊光学玻璃元件。减小机械误差，并通过光线转折减小***的整体空间尺寸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创新性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的玻璃透镜折射率测试***的结构示意图。
图2为本发明的玻璃透镜折射率测试***的结构示意图。
图3为本发明的激光光源调整部件一个实施方式的结构图。
图4为本发明的图像分析模块的部分结构图。
图5(1)为本发明的图像分析模块中三维图像重建模块的结构图。
图5(2)为本发明图像分析模块的结构图。
图6为本发明的本发明的玻璃透镜折射率测试***中图像分析模块的结构图。
图7为本发明的图像分析模块的便携式或者固定存储单元的计算机产品图。
具体实施方式
现结合相应的附图，对本发明的具体实施例进行描述。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，而不应被解释为局限于此处展示的实施例。提供这些实施例只是为了本发明可以详尽和全面，从而可以将本发明的范围完全地描述给本领域的技术人员。附图中说明的实施例的详细描述中使用的措辞不应对本发明造成限制。
图2为本发明的玻璃透镜折射率测试***的结构示意图。包括激光光源调整部件、干涉采样光路部件、成像部件和图像分析模块。其中在本发明测试***的激光光源调整部件中，包括氦氖激光器201作为光源，发出光稳定的激光；利用激光的单色性、方向性好、相干性等特点选择激光作为发光源。但是激光半径太小了，为保证光源照射整个样品，提高检测精度，以及方便后续根据不同的样品对激光的扩束要求，需要对激光光束进行透镜扩束和性质调整。根据占地面积以及光源性质，选择光纤光源作为发光源，外接一个光纤耦合器202作为光源发生口。可选择地，在光束后面放置一块偏振片(图2中未示出)，调节至和激光器同偏振方向，以减少其他方向的杂散光；可选择地，在偏振片之后放置一个隔离器(图2中未示出)，防止反射光t通过光路造成影响；后面再放置一个孔径光阑(图2中未示出)，确保得到的是一个点光源；在点光源后放置一块长焦距的透镜206，以实现扩束的目的，这块透镜可以根据后期样品的大小更换，灵活调用。
本发明中干涉采样光路部件和成像部件中所采用的透镜为球面或非球面透镜，同一***中的透镜为光学性质上彼此匹配的。在本发明测试***的干涉采样光路部件中，利用透镜206对激光光束进行变换，产生平行光；在透镜206前方设置第一分束镜203，用于将所述平行光分成两路平行光，一路平行光作为参考光，一路作为物光；所述参考光与所述物光几乎为彼此垂直；所述参考光为垂直方向，其末端放置第一反射镜208，将光路转折为水平；所述物光为水平方向，其末端放置第二反射镜204。在所述第一分束镜203和所述第一反射镜208之间在与所述参考光垂直的方向放置第一电动挡板207；并且在所述第一分光镜203和所述第二反射镜204之间放置第二电动挡板205。上述第一和第二电动挡板207、205可为电动快门，可通过按键控制快门的关或者开，挡住所述参考光和物光中的一束光。也就是说，在本发明所述的测试***中，可以在电动挡板挡住参考光或物光的情况下，获得一个图像，也可以在电动挡板不挡住参考光或物光的情况下，同时获得两路光的图像，即获得参考图像和被测样品图像；两路光的图像可以被对比，看最终的测量方式是否准确；由于可以同一***中同时获得参考图像，能够消除由于装置不同或者装置变更获得新图像而产生的机械误差。所述第一和第二电动挡板207、205能实现所述参考光和所述物光的单独开关，当所述参考光和所述物光单独打开时，使用第一SH传感器212对比判断两路光的光强分布是否一致，如果二者有较大偏差，则进行光路调整以实现对参考光和没有放置样品的物光进行标定。具体工作原理将在下文详细陈述。
经过所述第一反射镜208和所述第二反射镜204的光线彼此近似垂直，分别通过透镜216和209，进入第二分束镜215；由于所述第一反射镜208和所述第二反射镜204对所述第一分束镜203发出的两束光线分别进行了转折，经过所述第一分束镜203发出的两束光线与经过转折进入所述第二分束镜215的两束光线形成一个近似“正方形”的光路；被测样品220可以被摆放在正方形的任意边长上；在一个实施方式中，利用第一和第二电动挡板207、205的控制，仅使物光通过，所述被测样品220被摆放在所述第二反射镜204和所述第二分束镜215之间，获得被测样品220放入前后的差异，进而计算获得样品内折射率偏差，最终获得与光线传播方向垂直的截面上的折射率偏差情况，使仪器灵活转换工作模式。在本发明测试***的成像部件中，在光线进入所述第二分束镜215前，第一反射镜208和第二反射镜204反射的两束光线分别被透镜216和209汇聚；所述第二分束镜215的出口方向分别发出两束干涉光，每束干涉光后先放置长焦距透镜将光线汇聚，再放置小焦距镜头扩束，将光线与探测器的窗口匹配，使相机完美拍摄图片。由长焦距透镜和小焦距透镜组成第一透镜组213和第二透镜组210。在第一透镜组213和第二透镜组210后分别放置第一SH传感器212和干涉图采集传感器211。在一个实施例中，所述第一SH传感器212也可以为CCD相机。所述第一SH传感器212和干涉图采集传感器211或CCD相机和干涉图采集传感器211与图像分析模块214相连接。
图3为本发明的激光光源调整部件一个实施方式的结构图。在光纤耦合器202后设置偏振片301，调节至和激光器同偏振方向，以减少其他方向的杂散光；在偏振片之后放置一个隔离器302，防止反射光t通过光路造成影响；后面再放置一个孔径光阑303，确保得到的是一个点光源；在点光源后放置一块长焦距的透镜206，以实现扩束的目的，这块透镜可以根据后期样品的大小更换，灵活调用。
图4为本发明的图像分析模块的部分结构图。通过SH传感器获得图像参数，例如获得点图、光束视图、线视图、泽尼克系数等。图像读取模块401，用于读取拟被处理的干涉图像；降噪模块402，先对所述图像利用matlab中的imtophat以及imbothat函数进行降噪处理，用于对所述干涉图像进行降噪处理，识别降噪后的图像中的点，以点阵最中间的点为原坐标、其他点减去中间点的坐标的方法将所有点划分在坐标图中，得到点的坐标分布；图像点识别模块403，用于导入未放入样品前的图像作为参考图像，并利用降噪模块中识别点的部件识别所述参考图像中的点，并获得点的坐标函数；波前重构模块404，用于用样品图像坐标函数减去参考图像的坐标函数，得到实际光斑的重心偏移量，根据偏移量推出波前斜率以便重构波前；折射率平均值模块405，用于获得沿光路方向的折射率平均值。具体地，用L(x，y)减去参考波前信息Lr，得到调制波前信息ΔL(x，y)，利用光程的计算方法Δl(x，y)＝Δn(x，y)t，得到折射率的计算方法为
其中Δl(x，y)是加入样品前后的光程差，即波面信息，Δn(x，y)即为样品与环境(折射率匹配液)的折射率差，t为透镜厚度或样品的厚度。
图5(1)为本发明的图像分析模块中三维图像重建模块的结构图。其中，通过电荷耦合器件(CCD)相机采集干涉图像，利用步进电机对样品的控制360°旋转样品，获得拟被测样品在各个方位的干涉图。整套***采用笼式结构，方便光路的准直。在本发明的***中仍采用步进电机控制的方法进行样品的旋转。在一个实施例中，电机受到驱动器的控制，搭在笼式结构的空架上，伸出轴21mm。夹具起承上启下的作用，一方面有20mm的凹槽与电机伸出轴共轴配合，一方面下方两侧有弹簧固定着样品，同样品一起放在样品池中。当电机工作旋转时，带动夹具从而带动样品，在样品池中做运动。步进电机的角步距是1.8°，RS485控制器可对步进电机进行2、4、8、16、32、64、128、5、10、20、25、40、50、100、125一共15种细分控制，因此，理论上，步进电机的实际最小角步距可达1.8°/128。
采用CCD相机采集光路产出的干涉图像，从而获得被测物折射率场在不同角度下的“投影”，采用窗口傅立叶变换法从干涉图像中提取相位信息，再采用不带权的最小二乘法和离散余弦变换求解算法将此时处于主值区间的相位信息恢复为全值，之后，从波前相位“投影”中分别提取各层相位信息，最后采用滤波反投影算法，对每层投影数据进行一维傅里叶变换，再对处理后的数据进行二维离散傅里叶变换的逆变换，得到每层折射率，沿高度方向逐层重建每一层图像，按照顺序叠加形成三维图像。
本发明的图像分析模块通过下列步骤来是实现图像分析模块中的重建折射率分布信息的部分：在步骤501，在步骤501，进行干涉图像采集，其中干涉图像包括波前相位，获得被测物折射率场在不同角度下的投影；在步骤502，进行干涉图频谱分析并计算相位主值：通过加窗的快速傅里叶变换(WFFT)从干涉图中提取相位信息，再将图像经过滤波以及平移实现降噪以及消除背景，然后进行反傅里叶变换实现相位提取；由于相位主值会进行从-Π到Π的跃变，获得的相位图并不连续；在步骤503，进行相位解缠：根据多方算法比对，拟采用不带权重的最小二乘法和离散余弦法(DCT)进行相位解缠，得到较为连续的相位图；在步骤504，进行计算机断层成像技术(CT)重建；从波前相位投影中分别提取各层的相位信息，作为重建该层折射率场的输入数据；根据得到的较为连续的相位图，采用滤波反投影算法重建被测样品内部的三维折射率场。图5(2)为本发明图像分析模块的结构图。图像分析模块包括如下部件：折射率偏差模块，用于通过所述SH传感器测量所述透镜样品折射率，通过放入被测样品前后的差异，计算获得样品内折射率偏差；折射率投影模块，用于通过CCD相机采集所述参考光和所述物光产生的干涉图像；获取所述透镜样品折射率场在不同角度下的投影；相位信息恢复模块，用于提取主值区间的相位信息并将所述相位信息恢复为全值；三维图像生成模块，用于从所述投影中分别提取各层的相位信息；获得每层折射率，并按顺序叠加重建的图像，形成三维图像。其中在相位信息恢复模块中，通过加窗的快速傅里叶变换(WFFT)从干涉图中提取相位信息，再将图像经过滤波以及平移实现降噪以及消除背景，然后进行反傅里叶变换实现相位提取；重建模块中，根据得到的较为连续的相位图，采用滤波反投影算法重建被测样品内部的三维折射率场。
采用本发明的折射率测试***，一方面，由于该***自身拥有两条一模一样的光路，通过对这两条光路的合理利用可以实现自校准，便于衡量仪器本身的精度；另一方面，该***结构的引入使整个仪器的应用范围大大增加，结合另一种折射率测量方法——利用马赫曾德尔干涉仪测量样品的折射率，通过整合可以实现一套***两种折射率测量方法，两种方法相互校准，提高测量精度。本发明利用哈克——夏特曼波前传感器的折射率测量方法的原理，根据***对检测模块展开的方法，对非球面透镜进行面型检测，分别利用传感器的得到的泽尼克系数和点图对样品的波前进行重构，根据波前图结合光程差与折射率的关系实现折射率分布情况的模型建立；根据非均匀元件的外形特点，利用马赫曾德尔干涉仪测量折射率的原理，通过CCD相机分步获取非均匀元件的光路干涉图像，通过将图像进行相位恢复、相位解缠以及相位重建方法实现对折射率的测量；提出了根据光学元件空间形态变化对折射率分布测量的细致化分析方法，无论是马赫曾德尔干涉仪或是哈克——夏特曼波前传感器的测量方法，最终都可以实现对样品空间结构的重构以及折射率分布情况的模型建立。
图6为本发明的本发明的玻璃透镜折射率测试***中图像分析模块的结构图。例如图像分析模块的服务器601。该图像分析模块的服务器包括处理器610，此处的处理器可以为通用或专用芯片(ASIC/eASIC)或FPGA或NPU等，和以存储器620形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器620可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器620具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间630。例如，用于程序代码的存储空间630可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码631。这些程序代码可以被读出或者写入到所述处理器610中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为如参考图7所述的便携式或者固定存储单元。图7为本发明的图像分析模块的便携式或者固定存储单元的计算机产品图。该存储单元可以具有与图6的服务器中的存储器620类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括计算机可读代码631’，即可以由例如诸如610之类的处理器读取的代码，这些代码当由服务器运行时，导致该服务器执行上面所描述的方法中的各个步骤。这些代码当由服务器运行时，导致该服务器执行上面所描述的方法中的各个步骤。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
以上所述仅用于说明本发明的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视权利要求范围为准。本发明已结合例子在上面进行了阐述。然而，在本发明公开范围以内的上述实施例以外的其它实施例也同样可行。本发明的不同的特点和步骤可以以不同于所描述的其它方法进行组合。本发明的范围仅受限于所附的权利要求书。更一般地，本领域普通技术人员可以轻易地理解此处描述的所有的参数，尺寸，材料和配置是为示范目的而实际的参数，尺寸，材料和/或配置将取决于特定应用或本发明教导所用于的应用。
Claims (6)
1.一种透镜折射率测试***，包括：
激光光源调整部件、干涉采样光路部件、成像部件和图像分析模块；其中所述激光光源调整部件包括氦氖激光器、所述氦氖激光器外接光纤耦合器；所述氦氖激光器发出光稳定的激光，所述激光通过所述光纤耦合器进入长焦距透镜，以实现激光的扩束；被扩展的激光进入干涉采样光路部件；
所述干涉采样光路部件包括第一和第二分束镜，第一和第二反射镜，进入所述第二分束镜前设置的第一和第二透镜，其中，所述第一分束镜将被扩束的激光分成两路平行光，一路平行光作为参考光，另一路平行光作为物光；
在所述参考光的末端设置第一反射镜，将垂直的参考光转折为水平；在所述物光的末端设置第二反射镜，将水平的物光转折为垂直；或者在所述参考光的末端设置第一反射镜，将水平的参考光转折为垂直；在所述物光的末端设置第二反射镜，将垂直的物光转折为水平；
在所述第一分束镜和所述第一反射镜之间放置第一电动挡板；在所述第一分束镜和所述第二反射镜之间放置第二电动挡板；可通过控制所述第一和第二电动挡板，获得所述参考光和所述物光中的一束或者两束；并在所述第一或第二电动挡板挡住所述参考光或物光的情况下，获得一个图像；或在所述第一或第二电动挡板不挡住参考光或物光的情况下，获得两路光的参考图像和被测样品图像；经过所述第一反射镜和所述第二反射镜的光彼此垂直，分别通过第一和第二头颈进行所述第二分束镜；透过所述第二分束镜的光线进入成像部件；
所述成像部件包括包括第一和第二透镜组，其中每个透镜组由长焦距镜头和小焦距镜头组成；其中通过所述第二分束镜的每束光线先通过透镜组中的长焦距镜头进行汇聚，再通过小焦距镜头扩束；在第一和第二透镜组后分别设置SH传感器和干涉图采集传感器；并进而与图像分析模块相连接；
所述图像分析模块包括如下部件：
折射率偏差模块，用于通过所述SH传感器测量所述透镜样品折射率，通过放入被测样品前后的差异，计算获得样品内折射率偏差；
折射率投影模块，用于通过CCD相机采集所述参考光和所述物光产生的干涉图像；获取所述透镜样品折射率场在不同角度下的投影；
相位信息恢复模块，用于提取主值区间的相位信息并将所述相位信息恢复为全值；
三维图像生成模块，用于从所述投影中分别提取各层的相位信息；获得每层折射率，并按顺序叠加重建的图像，形成三维图像。
2.如权利要求1所述的折射率测试***，其中所述折射率偏差模块，还包括：
平面调制模块，用于利用波前传感器接收经样品折射率场调制的平面；
重建模块，用于重建所述参考光的波前信息并根据样品厚度获得折射率场的分布；并按顺序逐层重建每一层图像。
3.如权利要求1所述的折射率测试***，其中：
在所述光纤耦合器后设置偏振片，将所述偏振片调节为与所述氦氖激光器同偏振方向；
在所述偏振片之后放置隔离器和孔径光阑，获得点光源。
4.如权利要求1所述的折射率测试***，其中所述图像分析模块还包括：
图像读取模块，用于读取拟被处理的干涉图像；
降噪模块，用于对所述干涉图像进行降噪处理，识别降噪后的图像中的点，以点阵最中间的点为原坐标、其他点减去中间点的坐标的方法将所有点划分在坐标图中，得到点的坐标分布；
图像点识别模块，用于导入未放入样品前的图像作为参考图像，并上述识别点步骤中的识别点的方法识别所述参考图像中的点，并获得点的坐标函数；
波前重构模块，用于用样品图像坐标函数减去参考图像的坐标函数，得到实际光斑的重心偏移量，根据偏移量推出波前斜率以便重构波前；
折射率平均值模块，用于获得沿光路方向的折射率平均值。
5.如权利要求4所述的折射率测试***，其中
折射率平均值模块，用放置样品的波前信息L(x，y)减去参考波前信息Lr，得到调制波前信息ΔL(x，y)，利用光程的计算方法Δl(x，y)＝Δn(x，y)t，得到折射率的计算方法为
其中Δl(x，y)是加入样品前后的光程差，即波面信息，Δn(x，y)即为样品与环境(折射率匹配液)的折射率差，t为透镜样品的厚度。
6.如权利要求2所述的折射率测试***，其中
相位信息恢复模块中，通过加窗的快速傅里叶变换(WFFT)从干涉图中提取相位信息，再将图像经过滤波以及平移实现降噪以及消除背景，然后进行反傅里叶变换实现相位提取；重建模块中，根据得到的较为连续的相位图，采用滤波反投影算法重建被测样品内部的三维折射率场；
所述图像分析模块还包括：相位解缠模块，根据多方算法比对，采用不带权重的最小二乘法和离散余弦法(DCT)对所述干涉图恢复的相位图进行相位解缠，将获得的不连续的相位图转换为较为连续的相位图。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111296758.0A CN113984350A (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 透镜折射率测试*** |
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|---|---|---|---|
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| CN113984350A true CN113984350A (zh) | 2022-01-28 |
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|---|---|
| CN (1) | CN113984350A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115826258A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-03-21 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法 |
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2021
- 2021-11-03 CN CN202111296758.0A patent/CN113984350A/zh active Pending
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