[发明专利]用于检测非球面的高精度位相型计算全息图的编码方法

权利要求书

1.用于检测非球面的高精度位相型计算全息图的编码方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、根据被测旋转对称非球面的二次曲面偏心率e，确定旋转对称非球面的类型；

然后根据公式：

W(x,y)=cS21+1-(L+1)c2S2+A1S4+A2S6+···+AnS2n]]>

生成被测旋转对称非球面模型W(x,y)，单位为微米（um）；

式中：S²=x²+y²；（x,y）为被测旋转对称非球面上任意一点在底面投影的坐标；

R₀为被测旋转对称非球面的顶点曲率半径；

A₁、A₂、LA_n为高次非球面各高次项系数；

L=-e²；

步骤二、对被测旋转对称非球面模型W(x,y)采用位相型计算全息编码；具体为：

首先对被测旋转对称非球面模型W(x,y)进行抽样离散化处理，获得W(i,j)；

W(i,j)=[W(x,y)·comb(xN)·comb(y)N·rect(xD,yD)]]]>

式中：i,j=1,2,3LN，N为采样数，D为被测旋转对称非球面的口径；

然后以2π为模对W(i,j)进行周期量化，获得位相图，通过放大取整后，将位相图转换为灰阶图，灰阶分布范围为0-255，生成位相型计算全息图W_CGH(i,j)；

WCGH(i,j)=round[255·1λh·mod[W(i,j)·h]2π](h=2πλ)]]>

式中：λ为波长，单位为微米（um）；

步骤三、提取步骤二获得的位相型计算全息图W_CGH(i,j)上包含对称中心点的一维数组B_i，即：B₁、B₂……B_N，从一维数组B_i中提取每个量化周期的最小边界值b_k，建立线性方程组：

z_k=b_k-b₀

并求解最小边界值偏差z_k；

式中：b₀为期望值，k为量化周期数，k=1，2，3…C；C是最大量化周期数；

步骤四、建立线性方程组：

βk=a0ak-zk-b0]]>

求取：每个量化周期的调整系数β_k；

式中：a_k为各周期最大边界值，a₀为期望值；

步骤五、通过非球面量化周期的边界定义式：

提取位相型计算全息图W_CGH(i,j)每个量化周期数据W_k(i,j)；

式中：λ为波长，单位为微米（um）；

步骤六、用一维数组调整系数β_k通过公式：

R_k(i,j)=(1+β_k)[W_k(i,j)-z_k(i,j)]

调整对应量化周期数据W_k(i,j)，得到调整后量化周期数据R_k(i,j)；

其中：最小边界值偏差矩阵z_k(i,j)由一维数组z_k构造：

再累加调整后每个量化周期数据：

WCGH1(i,j)=round(Σk=1CRk(i,j))]]>

生成校正后位相型计算全息图W_CGH1(i,j)；

步骤七、判断步骤六生成的校正后位相型计算全息图W_CGH1(i,j)的最小边界值偏差是否满足|z_k|<z_min，z_min为最小边界值偏差期望值，如果判断结果为否，则返回执行步骤三；如果判断结果为是，则完成高精度位相型计算全息图的编码。