[发明专利]基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法

权利要求书

1.一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，将反射球面置于逆向哈特曼检测光路中，所述的逆向哈特曼检测光路中投影屏和CCD相机并排放置，所述的CCD相机前端设有滤光小孔，反射球面面向投影屏和CCD相机，且反射球面与投影屏平面平行放置，通过相对投影屏前后平移及旋转微调反射球面，使CCD相机对反射球面完整成像；

步骤2，利用三坐标测量设备对逆向哈特曼检测光路的结构位置参数进行测量标定，逆向哈特曼检测光路包括反射球面、投影屏和CCD相机；

步骤3，利用计算机控制投影屏分别显示水平方向和竖直方向的四步90°移相正弦直条纹，由CCD相机实时采集移相正弦条纹经反射球面反射后的像；

步骤4，利用四步90°移相算法得出步骤3中采集到的移相正弦条纹对应的相位分布，并根据相位分布得到相位分布投影在投影屏上的横坐标和纵坐标；

步骤5，利用步骤2中得到的逆向哈特曼检验光路的结构位置参数，采用光线追迹法得到步骤4总对应的横坐标和纵坐标的理论值；

步骤6，计算面形误差对应的局部斜率，然后得到面形误差数据；

步骤7，以步骤5中所述的结构位置参数为优化变量，以步骤6中所述的局部斜率积分得到的面形误差数据作为优化目标，得到广义加权偏差函数，并对广义加权偏差函数迭代减小收敛；

步骤8，得到广义加权偏差函数收敛时对应的逆向哈特曼检测光路的结构位置参数，重复步骤5和步骤6得到反射球面的实际面形误差。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，其特征是，所述的步骤4中，利用四步90°移相算法得出步骤3中采集到的移相正弦条纹对应的相位分布Φx和Φy，所以横坐标和纵坐标为

Xm＝Φx·Px/2π，

Ym＝Φy·Py/2π；

其中Py为投影屏投影条纹在x方向宽度，Px为投影屏投影条纹在y方向宽度。

3.根据权利要求2所述的一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，其特征是，所述的步骤5中，采用光线追迹法得到步骤4总对应的横坐标和纵坐标的理论值分别为Xideal和Yideal，所述的步骤6中，计算面形误差对应的局部斜率(wx，wy)的具体过程为：wx＝(Xm-Xideal)/2dms，

wy＝(Ym-Yideal)/2dms，

其中，dms为步骤2标定测得的反射球面到投影屏的距离；对局部斜率(wx，wy)积分得到的面形误差数据W。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，其特征是，所述的步骤7中广义加权偏差函数为，{fk}＝{ρkW}，

其中，ρk为加权因子，W为对局部斜率(w_x,w_y)积分得到的面形误差数据；利用迭代优化算法，改变结构位置参数，重复步骤5和6，使广义加权偏差函数{fk}迭代减小收敛。