專利名稱：彩色共焦顯微系統(tǒng)及其信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種彩色共焦顯微技術(shù)，由其是指一種彩色共焦顯微系統(tǒng)及其信號處理方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的彩色共焦顯微系統(tǒng)，一般是架設(shè)于桌面上以進行垂直或橫向掃描來檢測待測物的表面形貌。由于系統(tǒng)體積大與占用空間的問題容易造成不便，對于待測物若是角度過大或是體積龐大的話，以桌上型的結(jié)構(gòu)要進行量測將有其限制性。例如欲量測大型8英寸晶片上所形成的大型集成電路(large scale integration, LSI)晶片的凸塊高度,礙于機型結(jié)構(gòu)無法即時變更，因而大幅地減少其實用性。現(xiàn)有技術(shù)中，如美國公開US.Pub.N0.2004/0051879則揭露一種共焦位移感測器，以量測待測物的表面形貌。在該技術(shù)中，分別利用兩組光源產(chǎn)生偵測光，然后利用兩組導光元件分別導引偵測光而投射至待測物上，由待測物上反射的面測物光則分別再經(jīng)該兩組導光元件，而分別由每一組導光元件所對應的感測器接收。另外，現(xiàn)有技術(shù)中有利用色彩感測單元來感測待測物表面的色彩強度比例，進而根據(jù)該色彩強度比例以及深度關(guān)系曲線進行演算而得到對應該色彩強度比例的表面深度。然而，在該技術(shù)中，會面臨到的問題是隨著待測物表面對RGB三顏色的反射率不同，而需要建立對應不同顏色反射率的深度關(guān)系曲線，因此對于檢測人員而言是相當不便。此外，由于現(xiàn)有技術(shù)中接收物光的結(jié)構(gòu)多半利用狹縫的結(jié)構(gòu)，因此常與失焦光和雜散光重迭而產(chǎn)生橫向干擾(cross talk)的無用信息，因此喪失了影像解析效果。綜合上述，因此亟需一種彩色共焦顯微系統(tǒng)及其信號處理方法來解決公知技術(shù)所產(chǎn)生的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)，其具有一組色彩感測單元，利用色彩感測單元對于感測的濾波光焦距的擺設(shè)位置差異，使得該組色彩感測單元對于待測物上的同一位置的面測物光有不同的強度響應，再藉由不同強度響應的光強度的比例以克服待測物對于不同顏色的待測物有不同顏色反射率的問題。本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)，其具有可以將偵測光調(diào)制成線或面?zhèn)蓽y光的第一光纖模塊以及與該第一光纖模塊共軛對應且對關(guān)于該線或面?zhèn)蓽y光所形成的線或面測物光進行空間濾波而產(chǎn)生濾波光的一第二光纖模塊，接收測物光的光纖模塊內(nèi)每一條光纖將濾除失焦光和雜散光，只允許聚焦光通過，因此可以避免因光點重迭而產(chǎn)生橫向干擾的無用信息，使得本發(fā)明的系統(tǒng)不僅可取得待測物的表面輪廓資訊，同時具有單點共焦的高解析效果。本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其建立關(guān)于該系統(tǒng)的深度關(guān)系曲線，然后再根據(jù)待測物所反射的線或面測物光于一組色彩感測單元所得到的強度響應根據(jù)該深度關(guān)系曲線而得到線或面測物光所對應的待測物表面所具有的表面形貌。本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)及其信號處理方法，其利用一次照射的情況下，經(jīng)過濾波以及色彩感測單元以得知待測物表面所含有的顏色比例資訊，再根據(jù)深度關(guān)系曲線，即可得知待測物表面上對應每一個彩色感測單元的像素的位置所具有的表面深度，使得本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)可以對待測物進行有大面積的檢測，以縮短檢測所需的時間以及減少在檢測過程中，振動所造成的影響。在一實施例中，該彩色共焦顯微系統(tǒng)，包括一光源模塊，其提供一線或面?zhèn)蓽y光；一色散物鏡，其使該線或面?zhèn)蓽y光產(chǎn)生軸向色散以形成多個聚焦至不同深度的子光場，該多個子光場經(jīng)由一待測物反射而形成一線或面測物光；一聚光與分光模塊，其將該線或面測物光分成一第一測物光以及一第二測物光；一組色彩感測單元，其分別感測該第一測物光以及該第二測物光，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號，其中一組三色光強度信號包含有一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號，而另一組三色光強度信號則包含有一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號；以及一信號處理單元，其分別對該組色彩感測單元所感測到的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行反折積運算消除橫向干擾，該信號處理單元再對消除完橫向干擾的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標。在另一實施例中，本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其包括有下列步驟:提供一彩色共焦顯微系統(tǒng)，其具有一色散物鏡以及一組色彩感測單元；建立關(guān)于該彩色共焦顯微系統(tǒng)的一深度關(guān)系曲線；利用該色散物鏡使一線或面?zhèn)蓽y光產(chǎn)生軸向色散以形成多個聚焦至不同深度的子光場，該多個子光場經(jīng)由一待測物反射而形成一線或面測物光；將該線或面測物光分成一第一測物光以及一第二測物光，并使該第一測物光以及該第二測物光分別聚焦至一聚焦焦點；以該組色彩感測單元分別擷取關(guān)于該第一測物光以及該第二測物光，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號，其中一組三色光強度信號包含有一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號以及另一組三色光強度信號包含有一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號；分別以反折積演算法消除該組色彩感測單元所感測到的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號的橫向干擾；對消除完橫向干擾的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標，再由該紅光正規(guī)化聚焦比例指標、該綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及該藍光正規(guī)化聚焦比例指標選出一最大比例指標；以及根據(jù)該深度關(guān)系曲線以及該最大比例指標決定出該待測物表面位置的高度。本發(fā)明的有益功效在于:彩色共焦顯微系統(tǒng)可以避免因光點重迭而產(chǎn)生橫向干擾的無用信息，使得本發(fā)明的系統(tǒng)不僅可取得待測物的表面輪廓資訊，同時具有單點共焦的高解析效果。另外，由于本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法是將線或面?zhèn)蓽y光，經(jīng)由待測物反射以形成線或面測物光，再對該線或面測物光進行分析，因此可以在一次照射的情況下即可得知待測物表面上對應每一個彩色感測單元的像素的位置所具有的表面深度，進而快速建立出待測物的表面形貌。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1A為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)第一實施例示意圖；圖1B為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)第二實施例示意圖；圖1C與圖1D為DMD結(jié)構(gòu)與控制反射光示意圖；圖2A與圖2B為本發(fā)明的第一光纖模塊的光纖接口單元剖面示意圖；圖2C為本發(fā)明的第一光纖模塊的光纖接口單元另一實施例示意圖；圖3A與圖3B為第一光纖模塊與第二光纖模塊的共軛關(guān)系示意圖；圖3C圖3C為線形第一光纖模塊與線形第二光纖模塊的共軛關(guān)系示意圖；圖4A與圖4B為本發(fā)明的彩色感測單元不同配置位置示意圖；圖5為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)信號處理方法流程示意圖；圖6A與圖6B為本發(fā)明的建立深度關(guān)系曲線流程示意圖；圖7為第一校正濾波光與第二校正濾波光所含的光強度信號示意圖；圖8A與圖SB為本發(fā)明對應不同色彩感測單元所具有的校正紅光強度曲線以及深度關(guān)系曲線示意圖；圖8C為紅光、綠光以及藍光的深度關(guān)系曲線示意圖；圖8D為本發(fā)明的對應單一色光的深度關(guān)系曲線另一實施例不意圖；圖SE為本發(fā)明的紅光、綠光以及藍光的深度關(guān)系曲線另一示意圖；圖8F與圖8G為本發(fā)明將線性深度關(guān)系曲線段重組以形成大范圍的深度關(guān)系曲線示意圖；圖9為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)信號處理方法另一流程示意圖；圖10為擴散函數(shù)示意圖；圖11為反折積運算示意圖；圖12為反折積運算的實際影像處理示意圖；圖13為(XD感測器中每一個感測像素的橫向干擾示意圖。其中，附圖標記2-彩色共焦顯微系統(tǒng)20-光源模塊200-光源21-第一光纖模塊210、211、211a_ 光纖接 口單元2110-光纖212-板體2120-開槽22-色散物鏡220a,220b-色差透鏡23-第二光纖模塊230、231、23Ia-光纖接 口單元2300-光纖
24-聚光與分光模塊240-聚焦透鏡241-分光鏡25、26_色彩感測單元250、260_光感測晶片27-信號處理單元28-分光鏡29-位移平臺3、7-信號處理方法30 37-步驟70 78-步驟310 314-步驟310a 314a-步驟4-反射元件40 47、40’ 47’ -反射鏡5-CCD 感測器50 54-像素感測器60 62-點擴散函數(shù)8-待測物90a、90b、90c_ 子面光場91-濾波光910-第一濾波光911-第二濾波光9100、9110_ 聚焦焦點920、921、922、930、931、932_ 聚焦強度反應曲線940、941、942、943_ 深度關(guān)系曲線95-深度關(guān)系曲線96-感測器信號97-擴散函數(shù)曲線98-原始光強信號
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細的描述，以更進一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護范圍的限制。請參閱圖1A所示，該圖為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)實施例示意圖。該彩色共焦顯微系統(tǒng)2具有一光源模塊20、一色散物鏡22、一第二光纖模塊23、一聚光與分光模塊24、一組色彩感測單元25與26以及一信號處理單元27。該光源模塊20，其可提供一面?zhèn)蓽y光。本實施例中，該光源模塊20包括有一光源200以及一第一光纖模塊21。該光源200提供一光束，該光束為具有連續(xù)光譜的偵測光。該第一光纖模塊21，其具有多條光纖，該第一光纖模塊21以光纖接口單元210與該光源200相耦接以接收該光束，且以光纖接口單元211與一分光鏡28耦接，該光纖接口單元211將該偵測光調(diào)制成一面?zhèn)蓽y光。該偵測光可以為線偵測光或者為面?zhèn)蓽y光，本實施例中以面?zhèn)蓽y光來做說明。如圖2A所示，該圖為本發(fā)明的第一光纖模塊的光纖接口單元剖面第一實施例示意圖。在本實施例中，該光纖接口單元211內(nèi)具有以二維陣列的排列的光纖2110。另外，如圖2B所示，該圖為本發(fā)明的第一光纖模塊的光纖接口單元剖面第二實施例示意圖。在本實施例中，該光纖接口單元211a內(nèi)具有以一維陣列的排列的光纖2110。要說明的是，該光源模塊20并不一定為圖1A中由光源200以及第一光纖模塊21組合的結(jié)構(gòu),例如:該光源模塊20亦可以為由多個發(fā)光二極體所排列而成的線性或者是平面光源結(jié)構(gòu)。又如圖2C所示，在該實施例中，該光纖接口單元211內(nèi)具有以二維陣列的排列的光纖2110。另外，再通過具有線形開槽2120的板體212可以與該光纖接口單元211內(nèi)一列的光纖對應，而產(chǎn)生線性偵測光。再回到圖1A所示，該第一光纖模塊21所產(chǎn)生的面?zhèn)蓽y光經(jīng)由該分光鏡28，而反射至該色散物鏡22。該色散物鏡，在本實施例中，主要由兩個以上的色差透鏡220a與220b所構(gòu)成，該色散物鏡使該面入射光產(chǎn)生軸向色散，以形成多個具有不同聚焦深度的子面光場90a,90b與90c (圖式以三個子面光場來表示)。每一個子面光場90a、90b與90c具有不同波長。至于該多個子面光場構(gòu)成一連續(xù)光譜，其可為可見光譜或者是不可見光譜。該多個子面光場90a、90b與90c聚焦至一待測物8表面上。在本實施例中，該待測物設(shè)置于一位移平臺29上。該位移平臺29至少需要可以進行Z軸方向的位移運動。此外，該位移平臺29亦可以搭配X與Y軸方向的驅(qū)動單元，例如螺桿、導軌與馬達的組合以調(diào)整位移平臺29在XY平面上的位置。要說明的是，雖然本實施例的色散物鏡22用來將面?zhèn)蓽y光分成多個子面光場，在另一實施例中，入射光亦可以為線偵測光。該多個子面光場投射至該待測物8上，并由該待測物8的表面反射而形成一面測物光。該面測物光經(jīng)過色散物鏡22以及分光鏡28而被該第二光纖模塊23接收。該第二光纖模塊23同樣具有多條光纖，在該第二光纖模塊23的兩端分別具有一光纖接口單元230與231，其中光纖接口單元230與該分光鏡28耦接，而光纖接口單元231則與該聚光與分光模塊24相耦接。同樣地，如圖2A所示，光纖接口單元230與231的截面也是具有成二維陣列排列的光纖。請參閱圖3A與圖3B所示，該圖為該第一光纖模塊與該第二光纖模塊的共軛關(guān)系示意圖。在圖3A中，第一光纖模塊的光纖接口單元211內(nèi)的光纖2110配置與該第二光纖模塊的光纖接口單元230內(nèi)的光纖2300的位置配置呈點對點的共軛關(guān)系。而在光路的部分，如圖3B所示，由光纖端部模塊211內(nèi)的一光纖所發(fā)出的偵測光經(jīng)過待測物8表面反射、進入色散物鏡22、分光鏡28而由與該光纖接口單元230內(nèi)與該光纖相對應位置的光纖所接收。當由待測物8表面反射的面測物光經(jīng)由分光鏡28而投射入該第二光纖模塊23的光纖接口單元230內(nèi)時。該光纖接口單元230內(nèi)呈現(xiàn)矩陣排列的光纖對該面測物光進行空間濾波而得到一濾波光，其中該濾波光為對應待測物表面高度的多波長聚失焦光。由于光纖接口單元230內(nèi)的每一條光纖只允許聚焦光通過，因此可以濾除失焦光和雜散光，以克服常用利用狹縫避免因光點重迭而產(chǎn)生相互橫向干擾(cross talk)的無用信號，進而增加光信號解析度。另外，如圖3C所示，其為線形排列光纖所形成的光纖端部I旲塊211a與230a共輒關(guān)系不意圖。再回到圖1A所示，該聚光與分光模塊24，其將該濾波光91分成一第一濾波光910以及一第二濾波光911。在本實施例中，該聚光與分光模塊24具有一聚焦透鏡240以及一分光鏡241。其中，該聚焦透鏡240可將該濾波光91聚光,而該分光鏡241接收被聚光的濾波光后，將其分成第一與第二濾波光910與911，該第一濾波光910與該第二濾波光911分別具有一聚焦焦點9100與9110。該組色彩感測單元25與26，其分別感測該第一濾波光910以及該第二濾波光911，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號，其中一組三色光強度信號包含有一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號，而另一組三色光強度信號則包含有一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號。要產(chǎn)生相互偏移的兩組三色光強度信號的方式，本實施例為用該組色彩感測單元擺設(shè)在相對于對應的第一濾波光與第二濾波光的聚焦焦點位置的差異來達成聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號。色彩感測單元25或26，可以選擇為單一感測晶片的彩色CCD或者是具有三個獨立R、G與B感測晶片的彩色CCD。其中，該色彩感測單元25相對于所對應的聚焦焦點9100具有一距離D1，而另一色彩感測單元26相對于第二濾波光911的聚焦焦點9110具有一距離D2。該組色彩感測單兀25與26分別擷取關(guān)于該第一濾波光910所包含的一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號以及該第二濾波光911包含的一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號。在圖1A的實施例中，該色彩感測單元25的光感測晶片250，設(shè)置于第一濾波光910的聚焦焦點9100之前，亦即該聚焦焦點9100與該分光鏡241之間，而與該聚焦焦點9100相距一距離D1。此外，另一色彩感測單元265的光感測晶片260則設(shè)置于該第二濾波光911的聚焦焦點9110之后，而與該聚焦焦點9110相距一距離D2。在本實施例中，Dl為在焦點9100之前，D2則在點9110的后方。同理，Dl為在焦點9100之后，而D2則在點9110之前方亦可以達到量測的效果。要說明的是，圖1A的色彩感測單元25與26的光感測晶片250與260的配置主要是要讓該色彩感應單元與所對應的濾波光的聚焦焦點間的距離不相同，使得當兩色彩感測單元25與26感測到第一濾波光910與第二濾波光911時，對于對應待測物8上的相同位置的第一濾波光910與第二濾波光911間有不同的強度響應，以克服因待測物表面的顏色所造成反射率上的差異，使得本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)可以因應不同顏色的待測物，而不需要建立對應不同顏色的深度關(guān)系曲線?；谇笆龅脑瓌t，如圖4A與圖4B所示，該圖為本發(fā)明之彩色感測單元不同配置位置示意圖。在圖4A中，彩色感測單元25的光感測晶片250設(shè)置于第一濾波光910的聚焦焦點9100的位置上；而色彩感測單元26的光感測晶片260所設(shè)置的位置則可以在第二濾波光的聚焦焦點9110前或者是后一特定距離。同樣地，如圖4B所示，彩色感測單元26的光感測晶片260設(shè)置于第二濾波光911的聚焦焦點9110的位置上；而色彩感測單元25的光感測晶片250所設(shè)置的位置則可以在第一濾波光910的聚焦焦點9100前或者是后一特定距離。要說明的是，該色彩感測單元25與26可選擇為線形的色彩感測單元或者是面形的色彩感測單元。該色彩感測單元可以是CCD感測器或者是CMOS感測器。再回到圖1A所示，該彩色共焦顯微系統(tǒng)2的信號處理單元27其可以接收該彩色感測單元25與26所感測的光強度信號并進行演算。該信號處理單元27具有一深度關(guān)系曲線，該信號處理單元27對該色彩感測單元25所感測的第一紅光強度信號、第一綠光強度信號與第一藍光強度信號以及該色彩感測單元26所感測的第二紅光強度信號、第二綠光強度信號與第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標，再由該紅光正規(guī)化聚焦比例指標、該綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及該藍光正規(guī)化聚焦比例指標選出一最大比例指標，根據(jù)該深度關(guān)系曲線以及該最大比例指標決定出對應該面測物光所對應的待測物表面位置的高度。除了圖1A的實施例外，彩色共焦顯微系統(tǒng)2亦可以如圖1B的配置。在圖1B的實施例中，基本上與圖1B類似，差異的是，在本實施例中，面測物光直接投射至該聚光與分光模塊24中，再將該面測物光95分成一第一面測物光950以及一第二面測物光951，其于動作如前述的圖1A的實施例所述，在此不作贅述。要說明的是，雖然在圖1B的實施例中，有藉由聚焦于反射元件4將面測物光導引至該聚光與分光模塊24中，但反射元件4為根據(jù)光路的設(shè)計而選擇設(shè)置的元件，并非為本實施例的必要元件。另外，該反射元件4可以為反射鏡或者是微陣列反射元件，例如，數(shù)字微型反射鏡(digital micromirror device, DMD)或反身寸式娃基液晶(liquid crystal on silicon,LCoS)。該DMD反射元件可以通過電腦控制決定要反射的物光位置。如圖1C與圖1D所示，該圖為DMD結(jié)構(gòu)與控制反射示意圖。在DMD中具有多個反射鏡40 47與40’ 47’，每一個反射鏡可以藉由電腦來控制開與關(guān)的方式，來控制不同位置物光的反射，再通過不同時間點的控制，將物光反射到CCD感測器上相對應的像素上。例如在圖1C中，在第一時間點，控制反射鏡40 47來反射對應反射鏡位置的物光，而在第二時間點時，則如圖1D的方式，控制反射鏡40’ 47’來反射物光。藉由這兩個時間點以讓(XD可以完全感測由物體表面所反射的物光，如此可以避免相鄰反射物光間的橫向的干擾，進而可以提升后續(xù)反折積運算以消除橫向干擾的效果。請參閱圖5所示，該圖為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)信號處理方法流程示意圖。該方法3首先進行步驟30提供一彩色共焦顯微系統(tǒng)2。該彩色共焦顯微系統(tǒng)2為如圖1A所示的結(jié)構(gòu)，再此不作贅述，以下的出現(xiàn)的元件是根據(jù)圖1A所示的元件進行標號。接著以步驟31建立關(guān)于該彩色共焦顯微系統(tǒng)2的一深度關(guān)系曲線。該深度關(guān)系曲線為對于光信號強度與深度關(guān)系的曲線。如圖6A所示，該圖為本發(fā)明的建立深度關(guān)系曲線流程示意圖。首先利用圖1A所示的結(jié)構(gòu)，以步驟310在位移平臺29上設(shè)置一參考校正平面，對該參考校正平面進行一垂直掃描，使該面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面上的一位置而成多個分別聚焦至不同深度的校正面測物光。接著以步驟311使該第二光纖模塊23對該校正面測物光進行空間濾波而得到一校正濾波光。該校正濾波光為對應參考校正平面的多波長聚失焦光。在本步驟中，由參考校正平面所反射的面?zhèn)蓽y光會經(jīng)過第二光纖模塊23與分光鏡28耦接的光纖接口單元230，由該光纖接口單元230內(nèi)與陣列光纖會對該面?zhèn)蓽y光進行空間濾波，使得只有具焦于光纖的光束才可以進入光纖內(nèi)，其他無法聚焦的光會被濾除。接著在步驟312中，藉由該第二光纖模塊導引該校正濾波光，進入該聚光與分光模塊24。該聚光與分光模塊24內(nèi)的聚焦透鏡240先對該校正濾波光聚焦，再經(jīng)過該分光鏡241將該校正濾波光分成一第一校正濾波光以及一第二校正濾波光。在步驟312中，該第一校正濾波光以及該第二校正濾波光分別具有一聚焦焦點。接著進行步驟313，使該組色彩感測單元25與26分別擷取關(guān)于不同掃描深度的該第一校正濾波光以得到一第一校正紅光強度曲線、一第一校正綠光強度曲線與一第一校正藍光強度曲線以及關(guān)于不同掃描深度的該第二校正濾波光以得到的一第二校正紅光強度曲線、一第二校正綠光強度曲線與一第二校正藍光強度曲線。如圖7所示，該圖為第一校正濾波光與第二校正濾波光所含的光強度信號不意圖。其中曲線920、921與922分別代表對應不同深度的第一校正紅光強度曲線、第一校正綠光強度曲線與第一校正藍光強度曲線，而曲線930、931與932則分別代表對應不同深度的第二校正紅光強度曲線、第二校正綠光強度曲線與第二校正藍光強度曲線。接著進行步驟314分別對該對應不同深度的第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線、該第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線以及該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線進行一反折積演算與一正規(guī)化聚焦比例指標演算，以分別得到一紅光深度關(guān)系曲線、一綠光深度關(guān)系曲線以及一藍光深度關(guān)系曲線。為了避免待測物對于不同顏色反射率的影響，在本步驟中的正規(guī)化聚焦比例指標演算方式系為將色彩感測單元25與26所分別感測到的紅光強度信號、藍光強度信號以及綠光強度信號進行式⑴至⑶的演算，其中K、\與％分別代表待測物對于紅光(R)、綠光(G)以及藍光(B)三顏色的反射率，而1 、Ig(Z)與Ib(Z)則代表經(jīng)過演算后對應不同深度的光強度。
1.(z)、I6tl4g(z)與I6tl4b (z)則代表色彩感測單元25所感測到的紅光、綠光與藍光強度信號；而I6tlfc(Z)、I6tl5g(z)與I6tl5b(Z)則代表色彩感測單元26所感測到的紅光、綠光與藍光強度信號。Ir(z) = (nr X I604r (z) -nr X I605r (z)) / (nr X I604r (z) +nr X I605r (z)) (I)Ig(z) = (ngX I604g (z) -ngX I605g (z)) / (ngX I604g (z) +ngX I605g (z)) ⑵Ib(z) = (nb X I604b (z) _nb X I605b (z) )/(nb X I604b (z)+nb X I605b (z)) (3)將方程式⑴至(3)進行簡化之后，可以得到如⑷至(6)差動演算式所示的結(jié)果。Ir(z) = (I604r (z)-1605r (Z))/(I604r (z)+I605r (Z)) (4)Ig(z) = (I604g (z)-1605g (Z))/(I604g (z)+I605g (Z)) (5)Ib(Z) — (1604b (Z) _l605b (Z) ) / (1604b (Z)+I605b (Z) ) (6)經(jīng)過簡化的差動演算式⑷ (6)的方程式中，IJz)、Ig (Z)與Ib(Z)即代表各色光的正規(guī)化聚焦比例指標，也就是不會受到物體表面反射光強弱的影響，而可以正確反應出聚失焦因子的關(guān)系。根據(jù)上述，將如圖7所示的關(guān)于各個光強度曲線帶入至方程式(4) (6)中，以得到紅光深度關(guān)系曲線、綠光深度關(guān)系曲線以及藍光深度關(guān)系曲線。在步驟314中，以校正紅光強度曲線為例，如圖8A所示，曲線920代表色彩感測單元25所感測到的紅光強度曲線，而曲線930則代表色彩感測單元26所感測到的紅光強度曲線。將圖8A中所有的值帶入至方程式(4)中，即可得到如圖SB所示的關(guān)系曲線圖。而圖SC所示，即為紅光、綠光以及藍光的深度關(guān)系曲線940、941與942。要說明的是，雖然前述利用面?zhèn)蓽y光建立深度關(guān)系曲線，但是亦可利用線偵測光來建立。此外，在另一實施例中，為了增加量測表面形貌的范圍，可以將式(5)進行調(diào)整，以形成如下式(7)所示:Ig(z) = (I605g (z)-1604g (Z))/(I604g (z)+I605g (Z)) (7)在式(7)中，所計算出來的深度關(guān)系曲線為如圖8D所示的狀態(tài)。因為，在式(7)中的分子為色彩感測單元26所感測到的光強度信號減去色彩感測單元25所感測到的光強度信號的差值，其與式(5)相反。 因此可以得到如圖8D的深度關(guān)系曲線943。將根據(jù)式(4)、(6)與(7)式所計算出的各色光的深度曲線組合，以形成如圖SE的狀態(tài)。其中曲線940，942，943分別代表根據(jù)式(4)、(6)與(7)所計算的結(jié)果。接著，將紅光與藍光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段映射所得的映射線性區(qū)段再與該綠光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段銜接組合以得到大量測范圍的深度關(guān)系曲線。接著進一步說明組合的方式，如圖8E所示，首先找出紅光深度曲線與綠光深度曲線的焦點C與綠光深度曲線與藍光深度曲線的交點C’。然后如圖8F所示，擷取線性區(qū)段CB與線性區(qū)段C’B’以及線性區(qū)段CC’。再將紅光深度曲線上交點C以上的線性區(qū)段CB進行上下映射翻轉(zhuǎn)以及對藍光深度曲線在交點C’以下的線性區(qū)段C’ B’進行上下映射翻轉(zhuǎn)，最后將其組合以形成如圖SG所示的深度關(guān)系曲線95。要說明的是，不論是圖8D或圖SG所示的深度關(guān)系曲線，都可以代表整個彩色共焦顯微系統(tǒng)的深度關(guān)系曲線。不過在另一實施例中，可以將該參考校正平面分成多個對應色彩感測單元的感測像素的垂直掃描區(qū)域，然后利用前述的方法，通過改變該線或面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面的深度位置，然后建立對應每一個感測像素所具有的深度關(guān)系曲線。例如,如果色彩感測單元的解析度為640x480個像素的話，即可建立出307，200個深度關(guān)系曲線。另外，要說明的是圖6A的所示的建立深度關(guān)系曲線流程為使用圖1A的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實施。在另一實施例中，建立深度關(guān)系曲線流程亦可以使用如圖1B的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實施，其流程如圖6B配合圖1B所示。基本上圖6B的實施例流程中，步驟310a與圖6A的步驟310相同。在步驟31 Ia中，使該校正面測物光聚焦至一反射元件4，而反射至一聚光與分光模塊24。接著，進行步驟312a，該聚光與分光模塊24內(nèi)的聚焦透鏡先對該校正測物光聚焦，再經(jīng)過該分光鏡將該校正測物光分成一第一校正測物光以及一第二校正測物光。然后，以步驟313a，使該組色彩感測單元25與26分別截取關(guān)于不同掃描深度的該第一校正測物光，而得到一第一校正紅光強度曲線、一第一校正綠光強度曲線與一第一校正藍光強度曲線以及關(guān)于不同掃描深度的該第二校正測物光，而得到一第二校正紅光強度曲線、一第二校正綠光強度曲線與一第二校正藍光強度曲線。最后再以步驟314a，分別對該對應不同深度的第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線、該第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線以及該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線進行一反折積演算與一正規(guī)化聚焦比例指標演算，以分別得到一紅光深度關(guān)系曲線、一綠光深度關(guān)系曲線以及一藍光深度關(guān)系曲線。再回到圖1A與圖5所示，建立深度關(guān)系曲線之后，以步驟32使一偵測光經(jīng)由該第一光纖模塊21的調(diào)制以形成一面?zhèn)蓽y光，而投射至待測物8上而成一面測物光。接著進行步驟33，使該第二光纖模塊23對該面測物光進行空間濾波而得到一濾波光。本步驟中，對應該待測物8表面的每一個位置的濾波光成分，都含有色彩強度的資訊。接著，再以步驟34將該濾波光分成一第一濾波光以及一第二濾波光，并使該第一濾波光以及該第二濾波光分別聚焦至一聚焦焦點。隨后，進行步驟35，以該組色彩感測單元25與26分別擷取該第一濾波光中所包含的對應待測物不同位置的一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號以及該第二濾波光包含之一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號。例如:假設(shè)色彩感測單元25具有640x480的像素解析度。則該第一濾波光中即含有640x480組第一紅光強度信號、第一綠光強度信號與第一藍光強度信號。同理，對色彩感測單元26而言，該第二濾波光中也含有640x480組第二紅光強度信號、第二綠光強度信號與第二藍光強度信號。接著進行步驟36，對該多組第一紅光強度信號、第一綠光強度信號與第一藍光強度信號以及多組第二紅光強度信號、第二綠光強度信號與第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標。在本步驟中，演算的方式，為將對應相同像素位置的第一紅光強度信號、第一綠光強度信號與第一藍光強度信號以及第二紅光強度信號、第二綠光強度信號與第二藍光強度信號帶入式(4)、(6)與(7)中。即可得到多個關(guān)于待測物表面不同位置(或者是對應感測像素位置)的紅光正規(guī)化聚焦比例指標、綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及藍光正規(guī)化聚焦比例指標。最后，再由步驟37由對待測物表面的每一個不同位置所具有的該紅光正規(guī)化聚焦比例指標、該綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及該藍光正規(guī)化聚焦比例指標中，選出一最大比例指標，作為關(guān)于該位置深度的光強度序號，再根據(jù)圖8D或圖SG所示的深度關(guān)系曲線該最大比例指標決定出對應該面測物光所對應的待測物表面位置的高度。由于圖8D與圖8G的深度關(guān)系曲線為光強度與深度之間的關(guān)系，而在步驟37中已經(jīng)得知最大比例指標，因此可以經(jīng)由對應而找出該比例信號所對應的深度位置。要說明的是，使用圖8D或者是圖SG的深度關(guān)系曲線可以有兩種態(tài)樣，第一種為不管是對應色彩感測單元哪一個像素，都是使用同一個深度關(guān)系曲線來進行。而第二種使用方式為先建立關(guān)于每一像素的深度關(guān)系曲線，然后視像素位置，選擇對應該像素位置的深度關(guān)系曲線來找出每一個像素位置所對應的待測物表面位置的深度。要說明的是，雖然前述利用面?zhèn)蓽y光來量測物體表面深度，但不以面?zhèn)蓽y光為限制，例如利用線偵測光來進行掃描量測亦可以利用前述之方式來完成物體表面形貌的量測。另外，在另一實施例中，如圖9所示，該圖為本發(fā)明的彩色共焦顯微系統(tǒng)信號處理方法另一實施例流程示意圖。在本實施例中的信號處理方法7中的步驟70 75，基本上與圖5的實施例類似，差異的是在步驟76的過程中，有對步驟75中的兩組光強度進行去除橫向干擾的處理。在步驟75中的去除橫向干擾方式可以有很多種，本實施例以反折積的方式來進行處理。以面光源來說， 量測系統(tǒng)采用面型CCD裝置來進行反射光源的接收，由于各個反射光點在CCD上聚焦時，并不是完全的單一聚焦點，因此CCD上的各個像素感測器之間所接收到的光強信號，將有相鄰像素間信號產(chǎn)生橫向干擾的問題，而影響到每一個像素感測影像的解析度與品質(zhì)。如圖13所示，該圖為CCD感測器中每一個感測像素的橫向干擾示意圖。圖13中，CXD感測器5具有多個像素感測器50 54。不過實際上，反射的物光投射到該CCD感測器時，對于每一個像素感測器50 54而言，其可以感測到多個對應不同光強的光束,每一個光束具有一點擴散函數(shù)(Point spread function, PSF)。例如以像素感測器52為例，其可以感測分別對應不同光纖所發(fā)出的光束60 62。其中光束60為對應像素感測器52的光纖所發(fā)出的光束所具有的點擴散函數(shù)。由于面型CCD所取得的影像是原始影像經(jīng)過點擴散函數(shù)折積演算與無用信號干擾后所得到的資訊，如下式(8)所示。r(A,v) = h(v) I(A,v)(8)其中，V為橫向位置(lateral position)為折積運算,面型CCD感測器所接收到的反射光強信號I'(入，V)，原始光強分布I(X，V)與點擴散方程式h(e，V)。而接收反射光強信號I' O，V)則分別代表每一組光強度信號中的其中的一色光強度信號,例如:第一紅光強度信號、第一綠光強度信號與第一藍光強度信號、第二紅光強度信號、第二綠光強度信號與第二藍光強度信號。橫向干擾的問題通常會以點擴散的方式將光強分布到CCD的水平空間上，如圖10所示，其光強分布擴散可表示如下式(9)所示。
權(quán)利要求
1.一種彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一光源模塊，其提供一線或面?zhèn)蓽y光； 一色散物鏡，其使該線或面?zhèn)蓽y光產(chǎn)生軸向色散以形成多個聚焦至不同深度的子光場，該多個子光場經(jīng)由一待測物反射而形成一線或面測物光； 一聚光與分光模塊，其將該線或面測物光分成一第一測物光以及一第二測物光； 一組色彩感測單元，其分別感測該第一測物光以及該第二測物光，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號，其中一組三色光強度信號包含有一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號，而另一組三色光強度信號則包含有一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號；以及 一信號處理單元，其分別對該組色彩感測單元所感測到的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行反折積運算消除橫向干擾，該信號處理單兀再對消除完橫向干擾的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標。
2.如權(quán)利要求1的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，其中的一色彩感測單元設(shè)置于該第一測物光的聚焦焦點之前，另一色彩感測單元設(shè)置于該第二測物光的聚焦焦點之后。
3.如權(quán)利要求1的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，該信號處理單元演算后，由該紅光、該綠光以及該藍光的正規(guī)化聚焦比例指標選出一最大比例指標，根據(jù)該最大比例指標以及其對應的深度關(guān)系曲線，以決定出待測物表面位置的高度。
4.如權(quán)利要求1的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，該色散物鏡包括兩個以上的色差透鏡，該色散物鏡使該線或面?zhèn)蓽y光產(chǎn)生軸向色散。
5.如權(quán)利要求1的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，該光源模塊更包括有: 一光源；以及 一第一光纖模塊，其具有至少一條呈一維陣列排列的第一光纖，以將光源提供的光調(diào)制成該線或面?zhèn)蓽y光。
6.如權(quán)利要求5的彩色共焦顯微系統(tǒng),其特征在于,在該色散物鏡與該聚光與分光模塊之間更具有一第二光纖模塊，其具有至少一條呈一維陣列排列的第二光纖，該至少一條第二光纖分別與該至少一條第一光纖呈共軛對應，以對該線或面測物光進行空間濾波。
7.如權(quán)利要求1的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，更包括有一反射元件，其中，該色散物鏡將該線或面測物光聚焦于該反射元件上，該反射元件再將該線或面測物光反射至該聚光與分光模塊上。
8.如權(quán)利要求7的彩色共焦顯微系統(tǒng)，其特征在于，該反射元件為一微陣列反射元件。
9.一種彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，包括有下列步驟: 提供一彩色共焦顯微系統(tǒng)，其具有一色散物鏡以及一組色彩感測單元； 建立關(guān)于該彩色共焦顯微系統(tǒng)的一深度關(guān)系曲線； 利用該色散物鏡系使一線或面?zhèn)蓽y光產(chǎn)生軸向色散以形成多個聚焦至不同深度的子光場，該多個子光場經(jīng)由一待測物反射而形成一線或面測物光； 將該線或面測物光分成一第一測物光以及一第二測物光，并使該第一測物光以及該第二測物光分別聚焦至一聚焦焦點；以該組色彩感測單元分別擷取關(guān)于該第一測物光以及該第二測物光，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互偏移的兩組三色光強度信號，其中一組三色光強度信號包含有一第一紅光強度信號、一第一綠光強度信號與一第一藍光強度信號以及另一組三色光強度信號包含有一第二紅光強度信號、一第二綠光強度信號與一第二藍光強度信號； 分別以反折積演算法消除該組色彩感測單元所感測到的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號的橫向干擾； 對已消除橫向干擾的該第一紅光、該第一綠光與該第一藍光強度信號以及該第二紅光、該第二綠光與該第二藍光強度信號進行演算，以得到一紅光正規(guī)化聚焦比例指標、一綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及一藍光正規(guī)化聚焦比例指標，再由該紅光正規(guī)化聚焦比例指標、該綠光正規(guī)化聚焦比例指標以及該藍光正規(guī)化聚焦比例指標選出一最大比例指標；以及 根據(jù)該深度關(guān)系曲線以及該最大比例指標決定出該待測物表面位置的高度。
10.如權(quán)利要求9的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，建立該深度關(guān)系曲線更包括有下列步驟: 對一參考校正平面進行一垂直掃描，使該線或面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面上的一位置而成多個分別聚焦至不同深度的校正線或面測物光； 將該校正線或面測物光分光以形成一第一校正測物光以及一第二校正測物光，使該組色彩感測單元分別擷取 關(guān)于不同掃描深度的該第一校正測物光，以得到一第一校正紅光強度曲線、一第一校正綠光強度曲線與一第一校正藍光強度曲線以及關(guān)于不同掃描深度的該第二校正測物光，以得到一第二校正紅光強度曲線、一第二校正綠光強度曲線與一第二校正藍光強度曲線；以及 分別對該第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線、該第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線以及該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線進行一反折積演算與一正規(guī)化聚焦比例指標演算，以分別得到一紅光深度關(guān)系曲線、一綠光深度關(guān)系曲線以及一藍光深度關(guān)系曲線。
11.如權(quán)利要求10的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，該位置對應該色彩感測單元內(nèi)的一像素，建立該深度關(guān)系曲線更包括有改變該線或面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面的深度位置，然后建立關(guān)于該色彩感測單元內(nèi)每一個像素的深度關(guān)系曲線。
12.如權(quán)利要求10的彩色共焦顯微系統(tǒng)之信號處理方法，其特征在于，該正規(guī)化聚焦比例指標演算的方式為分別對不同掃描深度所具有的該第一校正紅光強度曲線減去該第二校正紅光強度曲線的差值除以第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線的和值、該第一校正綠光強度曲線減去該第二校正綠光強度曲線的差值除以第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線的和值，以及該第一校正藍光強度曲線減去該第二校正藍光強度曲線的差值除以該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線的和值。
13.如權(quán)利要求10的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，更包括有擷取紅光深度關(guān)系曲線、該綠光深度關(guān)系曲線以及該藍光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段并重組以得到該深度關(guān)系曲線的一步驟。
14.如權(quán)利要求13的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，演算的方式為分別對不同掃描深度所具有的該第一校正紅光強度曲線減去該第二校正紅光強度曲線的差值除以第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線的和值、該第二校正綠光強度曲線減去該第一校正綠光強度曲線的差值除以第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線的和值以及該第一校正藍光強度曲線減去該第二校正藍光強度曲線的差值除以該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線的和值。
15.如權(quán)利要求14的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，得到該深度關(guān)系曲線的方法更包括有將紅光與藍光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段映射所得的映射線性區(qū)段，再與該綠光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段銜接組合以得到該深度關(guān)系曲線的步驟。
16.如權(quán)利要求9的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，該彩色共焦顯微系統(tǒng)更包括有一第一光纖模塊，其具有至少一條呈一維陣列排列的第一光纖以將一光源所產(chǎn)生的光調(diào)制該線或面?zhèn)蓽y光以及一第二光纖模塊，其具有至少一條呈一維陣列排列的第二光纖，該多條第二光纖系分別與該多條第一光纖呈共軛對應，以對該線或面測物光進行空間濾波。
17.如權(quán)利要求16的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，建立該深度關(guān)系曲線更包括有下列步驟: 對一參考校正平面進行一垂直掃描，使該線或面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面上的一位置而成多個分別對應不同深度的校正線或面測物光； 使該第二光纖模塊對該校正線或面測物光進行空間濾波而得到一校正濾波光； 將該校正濾波光分成一第一校正濾波光以及一第二校正濾波光； 使該組色彩感測單元分別擷取關(guān)于不同掃描深度的該第一校正濾波光，以得到一第一校正紅光強度曲線、一第一校正綠光強度曲線與一第一校正藍光強度曲線以及關(guān)于不同掃描深度的該第二校正濾波光以得到一第二校正紅光強度曲線、一第二校正綠光強度曲線與一第二校正藍光強度曲線；以及 分別對該對應不同深度的第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線、該第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線以及該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線進行一反折積演算與一正規(guī)化聚焦比例指標演算，以分別得到一紅光深度關(guān)系曲線、一綠光深度關(guān)系曲線以及一藍光深度關(guān)系曲線。
18.如權(quán)利要求17的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，該位置對應該色彩感測單元內(nèi)的一像素，建立該深度關(guān)系曲線更包括有改變該線或面?zhèn)蓽y光投射至該參考校正平面的深度位置，然后建立關(guān)于該色彩感測單元內(nèi)每一個像素的深度關(guān)系曲線。
19.如權(quán)利要求17的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，該正規(guī)化聚焦比例指標演算的方式為分別對不同掃描深度所具有的該第一校正紅光強度曲線減去該第二校正紅光強度曲線的差值除以第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線的和值、該第一校正綠光強度曲線減去該第二校正綠光強度曲線的差值除以第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線的和值以及該第一校正藍光強度曲線減去該第二校正藍光強度曲線的差值除以該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線的和值。
20.如權(quán)利要求17的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，更包括有擷取紅光深度關(guān)系曲線、該綠光深度關(guān)系曲線以及該藍光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段并重組以得到該深度關(guān)系曲線的一步驟。
21.如權(quán)利要求20的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，該正規(guī)化聚焦比例指標演算的方式為分別對不同掃描深度所具有的該第一校正紅光強度曲線減去該第二校正紅光強度曲線的差值除以第一校正紅光強度曲線與該第二校正紅光強度曲線的和值、該第二校正綠光強度曲線減去該第一校正綠光強度曲線的差值除以第一校正綠光強度曲線與該第二校正綠光強度曲線的和值以及該第一校正藍光強度曲線減去該第二校正藍光強度曲線的差值除以該第一校正藍光強度曲線與該第二校正藍光強度曲線的和值。
22.如權(quán)利要求21的彩色共焦顯微系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，得到該深度關(guān)系曲線的方法更包括有將紅光與藍光深度關(guān)系曲線的線性區(qū)段映射所得的映射線性區(qū)段，再與該綠光深 度關(guān)系曲線的線性區(qū)段銜接組合以得到該深度關(guān)系曲線的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色共焦顯微系統(tǒng)及其信號處理方法，其利用第一光纖模塊將一偵測光調(diào)制成偵測光并經(jīng)過色散物鏡而形成多個子色散光場，再聚焦至待測物上。由該待測物反射的測物光經(jīng)過與該第一光纖模塊共軛的第二光纖模塊以形成一濾波光。該濾波光經(jīng)過分光之后分別投射至一組色彩感測單元以分別感測被分光的兩道濾波光，而分別產(chǎn)生聚焦位置相互錯位的兩組三色光強度信號。再對該兩組三色光強信號進行演算以得到三個分別對應不同色光的強度信號比例。最后由最大強度信號比例以及一深度關(guān)系曲線得到對應該待測物的表面形貌。本發(fā)明的系統(tǒng)不僅可取得待測物的表面輪廓資訊，同時具有單點共焦的高解析效果。
文檔編號G01B9/04GK103162617SQ20111042404
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者陳亮嘉, 張奕威 申請人:陳亮嘉