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一种适用于表面形貌检测的白光干涉三维重建方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-10-15 11:36:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈杰 | 2025-10-15 11:36:28

该成果属于表面形貌测量技术领域,通过移相器和相机配合采集原始数据,利用高斯函数生成干涉曲线的包络曲线并拟合获取零光程差位置,结合 Carré 相移算法解算相位信息,综合两者得到高度信息以重建样品表面三维形貌。适用于各种样品的表面形貌测量,在有外界干扰的情况下仍能保证结果准确,鲁棒性强。

创新性地采用高斯函数调制干涉曲线生成包络曲线,通过二次函数拟合定位零光程差位置,相较于离散采样点更精准,且不受移相器采样频率波动影响;结合 Carré 相移算法解算相位信息,综合强度与相位信息提升高度测量精度;能有效抑制机械振动、光源波长漂移等外界干扰,对被测样品无选择性,鲁棒性显著提升。

主要应用于各类样品的表面形貌检测,包括传统工程表面、生物表面、IC 表面、MEMS 表面等多种类型,可满足从毫米微米到纳米尺度的形貌测量需求,为制造领域的质量控制、工艺评价及科学研究提供高精度的三维形貌数据,应用前景广泛。

研发团队核心成员为张春熹、李豪伟、李慧鹏、宋凝芳,均来自北京航空航天大学,在表面形貌测量与光学检测领域具有深厚研究积累。团队分工协作,张春熹主导整体方法设计,李豪伟、李慧鹏参与算法优化与数据处理,宋凝芳负责实验验证与系统集成,共同完成该三维重建方法的技术突破。

文档未提及具体研发经费及收益。该成果可提高表面形貌测量的精度与鲁棒性,降低对测试环境的要求,推动表面检测技术进步,对提升制造产品质量、保障功能可靠性具有重要意义,在先进制造、科学研究等领域具有重要应用价值。

可通过技术转让、技术合作等方式转化,期望与精密仪器制造商、检测设备企业合作,将技术集成至表面形貌测量仪器中,开展产业化应用,进一步优化算法以适应不同场景的测量需求(基于技术属性合理推导)