Моделювання та обробка зображень інтерференційних картин у лінійному інтерферометрі

Автор(и)

  • О. Кравченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, 61002, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2025.334977

Ключові слова:

інтерферометрія, інтерференційна картина, синтетичне зображення, комп’ютерний зір, відновлення рельєфу поверхні

Анотація

Роботу присвячено відновленню профілю рельєфу дзеркальної поверхні за зображенням її інтерференційної картини. Побудовано математичну модель інтерферометра, що дає змогу синтезувати зображення інтерференційної картини за заданим рельєфом поверхні та налаштуваннями мікроінтерферометра. Модель враховує неідеальності оптичного тракту мікроінтерферометра і приймача. Розроблено алгоритм, заснований на cпостереженні заінтерференційними смугами, що дає змогу визначати висоту кожної точки зображення відносно деякого нульового рівня, тобто, визначати рельєф поверхні. Створені моделі та алгоритми реалізовано у вигляді програмного комплексу, що дає змогу як моделювати зображення інтерференційних картин, так і відновлювати рельєф поверхні за реальними зображеннями, отриманими за допомогою інтерферометра. Тестування програмного забезпечення здійснювалося за допомогою чисельного експерименту, під час якого використовували параметри рельєфу, схожі з реальними. Створені моделі, методи та програмне забезпечення можуть бути використані як у наукових дослідженнях, так і в заводських лабораторіях, а також для створення навчальних вибірок, для тренування систем машинного зору.

Посилання

Belyaeva A., Bardamid A., Davis J., Haasz A., Konovalov V., Kudlenko A., Poon M., Slatin K., Voitsenya V. Hydrogen ion bombardment damage in stainless steel mirrors// Journal of Nuclear Materials. 2005.Vol. 345. P. 101-108. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2005.04.066.

Polack F., Thomasset M., Brochet S., Dennetiere D. Surface shape determination with a stitching Michelson interferometer and accuracy evaluation//Rev. Sci. Instrum. 2019. Vol. 90, Issue 2. 021708. Doi:https://doi.org/10.1063/1.5061930.

Salzenstein F., Montgomery P., Montaner D., Boudraa A.-O. Teager-Kaiser Energy and Higher-Order Operators in White-Light Interference Microscopy for Surface Shape Measurement // EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2005. Vol. 17. P. 2804–2815. Doi: https://doi.org/10.1155/ASP.2005.2804

Salzenstein F., Montgomery P., Benatmane A., Boudraa A. 2d discrete high order energy operators for surface profiling using white light interferometry// 7th International Symposium on Signal Processing and its Applications, Paris (France), July 1-4, 2003. Vol. 1. P. 601-604. https://doi.org/10.1109/ISSPA.2003.1224775

Born M., Wolf E., Bhatia A., Clemmow P., Gabor D., Stokes A., Taylor A., Wayman P., Wilcock W. Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light. Cambridge University Press, 1999. – 952 p. Doi: https://doi.org/10.1017/CBO9781139644181.

https://en.wikipedia.org/wiki/Linnik_interferometer

Гнєденко Б. Курс теорії ймовірностей. – К.: Видавничо-поліграфічний центр “Київський

університет”, 2010. – 464 с.

Cohen H. Numerical Approximation Methods. - Springer New York, NY, 2011. 485 p. Doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9837-8.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-30

Номер

Розділ

Статті