数据采集(Data Acqusition)是所有测试测量的首要工作,试验测试得到的物理信号通过传感器转换为电压、电流一类的电信号 ,然后通过数据采集卡等器件将电信号采集并传输给PC 机,借助软件控制这些器件进行数据的采集、分析、处理。Labview 以其简便的程序编写、良好的兼容性、强大的数据处理功能 、友好的人机界面界面等优势，成为了控制、开发各类器件的理想软件之一[8,9] 。81683

一种常用的基于PIE算法的微观表面轮廓检测的数据采集流程如下。将待测样品固定在位移台上，由位移台带动样品，使其相对于照明光束进行相对移动，每两次移动之间，被照明的区域均有一定的重叠，且重叠率满足实验要求。CCD采集每次移动后样本反射的衍射斑，并记录下该数据。等到待测区域的扫描完成后，对采集的系列衍射斑进行迭代运算，就可以恢复出样品的微观表面轮廓。其扫描和数据采集原理类似于Z扫描。

Z扫描是Sheik-Bahae等在1989年提出的一种用于测量非线性光学材料性质的方法，具有灵敏度高，实验装置简便的优点[10]。其基本的操作要点在于，检测光照射在样品上，其透射光就将能够携带样品的折射率等信息。在光束的远场孔径光阑后放置一个探测器，来记录样品在沿光束的Z方向传播时，通过孔径光阑的光功率变化。通常将样品放置于一个一维的步进电机上，由步进电机控制样本移动，而探测器记录对应的光功率信息，就能够获取一组Z位置与透过率一一对应的扫描结果[11]。Z扫描的简单原理图如图1。1所示。交叠成像平台的数据采集控制过程与Z扫描大致相同。主要区别在于，该数据采集是基于一个2D的样本平面，因此，需要将样本放置于一个二维的步进电机结构上，由XY方向上的电机协同运动，从而扫描一个矩形面。此外，该系统中使用CCD代替探测器来进行数据的采集与记录。该平台的数据采集的简单扫描轨迹示意图见图论文网。

参考激光Z扫描实验系统来获取实验参数，需要测量的数据量大，测试系统精度要求高，手工操作、人工读取实验数据，费时费力，且容易带来实验误差。因此系统的全自动控制和实验数据的自动采集与处理就显得相当重要，而在系统中引入基于Labview的虚拟仪器控制技术编写的顶层控制软件，就可以很好地完成上述操作[12,13]。

全自动的扫描测量系统可以使用Labview软件平台，将松散结合的、不兼容的独立仪器整合为一个紧密结合的虚拟测量系统[14]。在数据自动采集过程中，Labview对硬件的控制主要分为两个方面，一是对电动位移台，即步进电机的控制，二是对CCD的控制。

基于LabVIEW及运动控制卡对步进电机的控制可以是开环或闭环控制，可实现的功能有加速度以及减速度控制、速度或是位置控制等等，方便灵活，控制效果明显优于传统的控制系统[15]。LabVIEW从上位机发出一系列的运动控制指令(如设置步进电机的速度、步长、起始角度等)，运动控制卡接收到指令后，根据所设置的信息完成实时运动规划，将其以脉冲信号形式发送给步进电机，电机驱动器放大脉冲信号，驱动电机运转[16,17]。此外，模拟实验显示，照明光束的交叠率对成像恢复质量有着较大影响，且数据采集过程中，步进电机的震动将很大程度上影响到采集的衍射斑的精确性。因此，在LabVIEW控制电动位移台过程中，还需要额外考虑设置合适的速度、步长以及等待时间等关键参数的取值。

而在对于CCD的控制过程中，由于NI公司的图象采集与处理的软硬件产品可将视觉功能带入虚拟仪器系统[18] ，所以，在实验中，可以很方便地建立起一套基于CCD和LabVIEW的图像分析系统，通过配置图像采集卡的驱动程序来实现对CCD的调用 。此外，应当注意，LabVIEW提供的图像采集接口函数只适用于具有LabVIEW驱动的昂贵图像采集卡，对于成本较低的通用图像采集卡，需要对其C语言驱动程序进行配置以便在LabVIEW中调用[19,20] 扫描测量系统国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_95562.html