干涉图的自动采样与处理

　　引言：二维干涉图的事后处理，是干涉测试技术中的一个重要组成部分。国外从七十年代开始研究rl，幻，迄今已把干涉图的事后处理作为干涉仪的一个组成部分(如八十年代我国引进的Zygo干涉仪等)。国内从八十年代开始用计算机对千涉图进行处理〔“，摇’，但大多还用人工方法对干涉图进行数据采集，然后用计算机进行处理。人工采样的工作量大、效率低、精度差。近几年，国内正在研究干涉图的自动采样与计算机数据处理。我院在完成了干涉图的手工采样与计算机数据处理后，研究并完成了于涉图的自动采样与处理。我们研究的这套干涉图事后处理系统，在功能和精度上，与Zyg。干涉仪的千涉图事后处理系统相同，而使用更为方便。但计算速度较慢。

　　1干涉图的自动采样

　　干涉图的自动采样部分由摄像机、图像采集电路、计算机和相应的软件组成(如图1所示)。摄像机输出的干涉图的视频信号分三路:一路经同步分离后分离出行、场同步信号，这两个信号分别控制行、列计数器，另一路经视频放大后，进入采样保持电路;第三路进入加法器同采集点信号相加后，送入监视器。采集点通过计算机软件选择。具体作法是:送出待采集点的行、列坐标值到行、列坐标锁存器，用该值同行、列计数器的值比较，若二者相等，则输出一正脉冲控制采样保持电路，使其对视频信号进行采样保持。然后，经A/D转换器转换成数字量。该正脉冲信号还同时送到加法器与视频信号迭加，进入监视器。计算机送出行、列地址后，判断A/D转换是否结束。如果转换结束，则读入转换后的数字量，然后再送下一个采集点的行、列地址，直到所拍摄的干涉图全部采完为止。这样，可得到256x256XS(bit)的数字化干涉图，为了求得波面形状，一般将干涉条纹中心处(极大值或极小值)作为采样点，求出该点的坐标和干涉级次。以极值法对干涉条纹进行细化，再对细化后的干涉图进行采样。具体作法是:以条纹间隔的平均值作为Y扫描格式中扫描线的间隔;以扫描线与细化后干涉条纹的交点作为采样点。这样，可使采样点基本上均匀分布。程序中，用采样圆确定采样范围，有效采样点均位于采样圆内。采样圆的大小、位置可由软件任意调整。采样点的干涉级次根据相邻采样点的位置关系及条纹间隔逐个确定，即，如果上、下两个采样点的左、右位置差不超过半个条纹间隔，则认为该两点属同一干涉级次;若其位置差大于半个条纹间隔且小于一个半条纹间隔，则干涉级次之差为1。同一Y行的采样点干涉级次依次加1.这样，可得到全部采样点的坐标与干涉级次。为防止出现采样点遗漏或误采，程序中有显示全部采样点及由采样点重构细化干涉图的功能，若发现有误时，可进行补点或删点，最后形成采样点的数据文件。