图2。2 白光干涉图光强的理论分析文献综述

    此处用红绿蓝三种色光代表白光中的各频率的光,由此得到仿真的白光干涉图和实际中采集的白光干涉图如图2。3、图2。4所示:

图2。3 仿真得到的白光干涉图

图2。4实际白光干涉图

2。2  白光干涉干涉图非对称性描述方法

2。2。1 白光干涉图灰度图非对称性描述思路

对于理论上的白光干涉图,由于其对称性,将其处理成灰度图后,取图中一条截线,则此截线上的灰度值曲线应为左右对称。对于实际干涉图,得到的截线上的灰度值曲线不完全对称,可通过寻找灰度值峰值,以此作为曲线图的对称轴,截取有效数据区后将右侧曲线翻转到左侧,将两条曲线做差或进行相关运算,对于理论白光干涉图,其差值应为0,或者相关系数为1,而对实际干涉图,差值或相关系数的大小和对称性好坏直接相关,也即是与测量准确度有直接联系。因为可用差值或相关系数来描述对称性的好坏,进而作为测量应如何改进的参考。

对于理论的干涉图,其灰度图如图2。5所示:

图2。5 白光干涉灰度图

对此图取横向一维灰度值,则得到灰度值曲线应为:

图2。6 白光干涉灰度图一维截线上的灰度值曲线

图2。6具有很好的对称性,对于实际的干涉图,由于照明不均或存在噪音等多方面因素,零光程差的理论位置或许并不是曲线图中的最低点[6],此时即为存在误判,对于这种情况,可采取两种方法:第一种是循环比较法:先以图中读取到的最低点为对称轴,在此点左右相同间隔的各取一定的数据点,分别以这些点为对称轴,选取合适的数据区进行翻折计算,将得到的计算结果作比较,最接近理论值的位置作为理想的零光程差位置,并以此位置的翻折计算结果来判断该干涉灰度图的非对称性。第二种是最小二乘拟合法:在得到的灰度值曲线中的主极大部分用最小二乘法做拟合曲线,以此曲线的最小值作为最接近理论零光程差的位置,之后再进行翻折计算,以此结果作为非对称性的判据。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

上述思路中的作差法和相关计算法、循环比较法和最小二乘拟合法将在具体仿真分析中对其准确度与计算简便性进行比较说明。

2。2。2白光干涉图彩色图非对称性描述思路

     对于白光干涉彩色图,我们通过两个方面来分析干涉图的非对称性,一是各色光的零光程差的位置是否重合,二是每种色光的灰度值曲线图是否对称[7]。我们可将其视为用红绿蓝(RGB)三种色光来表示图像中每一点的像素颜色,对于彩色干涉图分别提取R、G、B三种色光的干涉信息,然后分别在每幅图上取一维截线上的灰度值,在同一个坐标系中得到三种色光的灰度值曲线。对于理论上的白光干涉彩色图,这三种色光的零光程差位置应该完全重合,即每种色光的零光程差位置的横坐标位置的差值为0,但实际得到的彩色干涉图由于具有非对称性,各色光的零光程差位置不完全重合,存在一定的偏差,那么可用这个偏差值的大小和灰度值曲线翻折后的相关程度来定量描述所得干涉图的非对称性,进而知道实际测量。

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