1.一種紋理掃描機,其特征在于,包括:光譜共焦位移傳感器探頭(1),光譜共焦位移傳感器(2),彩色線陣相機(3)和計算機(4):
所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)用于掃描被測樣品,采集所述被測樣品的高度數(shù)據(jù)和反射光強數(shù)據(jù);
所述光譜共焦位移傳感器(2)與所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)連接,所述光譜共焦位移傳感器(2)用于獲取所述被測樣品的高度圖像和反射光強圖像;
所述彩色線陣相機(3)用于掃描被測樣品,獲取所述被測樣品的彩色圖像;
所述計算機(4)分別與所述光譜共焦位移傳感器(2)和所述彩色線陣相機(3)連接,用于獲取所述高度圖像、所述反射光強圖像和所述彩色圖像,并利用所述反射光強圖像與所述彩色圖像的灰度信息進行相關(guān)性計算,實現(xiàn)所述高度圖像與所述彩色圖像的匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋理掃描機,其特征在于,所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)垂直于所述被測樣品,調(diào)整所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)與所述被測樣品的距離,使所述光譜共焦位移傳感器探頭(1)在所述被測樣品平面聚焦形成的光斑滿足第一預(yù)設(shè)條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紋理掃描機,其特征在于,調(diào)整所述彩色線陣相機(3)與所述被測樣品的距離,使所述彩色線陣相機(3)在所述被測樣品平面聚焦形成的光線滿足第二預(yù)設(shè)條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的紋理掃描機,其特征在于,所述計算機(4)包括歸一化預(yù)處理模塊、轉(zhuǎn)換模塊、下采樣處理模塊、獲取模塊和匹配模塊:
所述歸一化預(yù)處理模塊,用于對所述反射光強圖像進行歸一化預(yù)處理,并將所述歸一化預(yù)處理后的反射光強圖像轉(zhuǎn)換為第一灰度圖;
所述轉(zhuǎn)換模塊,用于將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為第二灰度圖;
所述下采樣處理模塊,用于依據(jù)所述第二灰度圖的分辨率,對所述第一灰度圖進行下采樣處理;
所述獲取模塊,用于獲取所述第一灰度圖的目標(biāo)模板,所述目標(biāo)模板為所述第一灰度圖中灰度值最大點所形成的區(qū)域;
所述匹配模塊,用于計算所述目標(biāo)模板與所述第二灰度圖的相關(guān)性,找到所述目標(biāo)模板在所述第二灰度圖中的匹配位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紋理掃描機,其特征在于,所述歸一化預(yù)處理模塊具體用于利用灰度圖轉(zhuǎn)換公式:
將所述歸一化預(yù)處理后的反射光強圖像轉(zhuǎn)換為第一灰度圖,其中,x為反射光強度值,xmin為像素最小反射光強值,xmax為像素最大反射光強值,y為像素灰度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紋理掃描機,其特征在于,所述轉(zhuǎn)換模塊具體用于利用灰度圖轉(zhuǎn)換公式:
Grayvalue=(R*299+G*587+B*114+500)/1000
將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為第二灰度圖,其中,Grayvalue表示所述第二灰度圖的灰度值,R、G、B分別為紅、綠、藍三個顏色的數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紋理掃描機,其特征在于,所述匹配模塊具體用于利用相關(guān)性計算公式:
計算所述目標(biāo)模板與所述第二灰度圖的相關(guān)性,其中,f表示所述第二灰度圖,g表示所述目標(biāo)模板,表示相關(guān)性計算,f*表示f的共軛復(fù)數(shù),m0,n0分別表示目標(biāo)模板g在行和列上的位移。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紋理掃描機,其特征在于,所述匹配模塊具體用于利用卷積運算公式:
計算所述目標(biāo)模板與所述第二灰度圖的相關(guān)性,其中,f表示所述第二灰度圖,g表示所述目標(biāo)模板,表示相關(guān)性計算,*表示卷積運算,g*[-m,-n]表示g*[m,n]關(guān)于原點對稱的圖樣,m,n分別表示目標(biāo)模板g在行和列上的位移。