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龙图腾网获悉复旦大学申请的专利一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116223510B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310108684.6，技术领域涉及：G01N21/88；该发明授权一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法是由孔令豹;唐鑫岚设计研发完成，并于2023-02-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法在说明书摘要公布了：本发明属于光学表面缺陷检测技术领域，具体为一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法。本发明针对目前暗场散射缺陷检测系统光场多维度信息利用率低，无法直接测量缺陷尺寸及对缺陷进行分类、无法避免入射光在表面产生的二次或多次反射而被影响的串扰等问题，提出了一种基于散射光飞行时间的表面细微缺陷几何特征重建的计算方法以及相应的三维重建模型。本发明依据光源‑缺陷‑探测点的相对空间位姿关系，将计算数据的来源聚焦于光束自光源出发与物体表面第一接触点这一过程，巧妙利用散射光飞行时间差避开光束与物体表面多次散射等相互作用的讨论，从原理层面上提高了暗场散射检测系统对表面缺陷几何特征的检测能力。

本发明授权一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于散射光飞行时间差的表面细微缺陷重建方法，其特征在于，其基于暗场散射光飞行时间测量系统对待测样品的表面进行缺陷重建，其将两路入射光束经过时域调制后照明于待测样品的表面并被细微缺陷散射，再经过单路光学显微系统进入光电探测器获取信号，通过收集待测样品不同空间点的散射光信号，分析多路光束散射光信号的飞行时间并计算飞行时间差，以求出三维空间下待测样品的表面梯度进而重建表面形貌；具体步骤如下： 1对每路光源进行周期性时域调制，光源的时域信号表示为； 2将其中2路光源时域调制辐射下采集到不同空间点的光信号数据整理为矩阵形式，信号数据被视作2个规格为的数据立方体，其空间分辨率为W×H，由光电探测器参数和实际实验拍摄时长确定，光电探测器长H个像素，宽W个像素，每个空间分辨点有n帧数据： ， 每个数据立方体的最后一维数据表示光电探测器第i个像素的散射光信号时域分布，，将其与邻域空间点的散射光信号时域分布作互相关运算，一路光束散射到相差一个像素点的间隔的相邻空间点的两个信号间的时间延迟定义为取互相关函数最大值： ， 根据惠更斯衍射定律，散射光束的飞行时间包含两个过程，其一为光源到物体的过程，其二为物体到观察点的过程，分别为和，而对于同一空间点的2路光束入射方向，由于观察点与待测样品相对空间位置不变，因此为一定值，而则由入射光源的入射方向和入射位置决定，所以2路光束求取的时间延迟和它们各自过程中第一个过程即光源到物体待测表面第一接触点所对应的飞行时间、满足： ， 其中由公式3求解，分别表示两路光束中两个相邻空间点的时间延迟；公式4阐明了时间延迟与散射光束飞行时间的内在关系，进而，定义相邻两空间点、2路光束照明下的散射光飞行时间差： ， 二维笛卡尔坐标空间中，一路光束中第一过程即光源到物体第一接触点对应的飞行时间与两空间点对应表面的几何特征满足以下约束关系： ， 其中为光源入射的时间调制等相面与待测样品宏观表面法线的夹角，当光源视为平面波入射时，空间中各点的等相面视作一个空间平面；c为光速；为光束自光源到物体表面第一接触点的飞行时间和横向方向偏移的比率；为相邻空间点纵向深度对横向方向偏移的比率，当横向偏移足够小时，该比率也被称为表面梯度； 为了应用于三维笛卡尔坐标空间，对二维笛卡尔坐标空间中散射光飞行时间差和待测样品几何形貌的约束关系进行拓展，具体为： ①在三维空间中，具有方向的入射光线落在XZ截面上，但其起点位于XZ截面内或者XZ截面外；这表明对应于相移的能量传输长度是c，而不是c，即： ， ②相应入射角度参量被修正为： ， ③在处理YZ截面时，和交替之前的位置； 因此将式7、式8代入式6，飞行时间差与待测样品表面梯度的三维空间关系式表示为： ， 进而，将公式4,5代入公式9，依据2个入射光束的飞行时间差求出三维空间下待测样品的表面梯度： ， 其中表示2路光束照明下相邻两空间点的散射光飞行时间差，由公式3、4、5求解获得，，分别为两路光束的入射方向余弦，为待测样品沿横向的偏移，为待测样品沿纵向深度的偏移； 3基于获取的表面梯度通过梯度积分的方式重建表面形貌。

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