[发明专利]一种新型光学曲面二维测量方法及其测量系统

权利要求书

1.一种新型光学曲面二维测量方法，其特征在于，该方法需应用光源检测端、探测器、待测平台及计算机；该方法包括以下步骤：

S1：若干个激光光源呈半球状均匀分布形成光源检测端；

S2：所述若干个激光光源同时向待测物发射入射光线；

S3：待测物接收入射光线，并由待测物表面反射出一组反射光线；

S4：探测器接收反射光线，并在探测器中形成对应的光斑信息；

S5：计算机接收来自探测器的光斑信息，并由计算机处理器通过数据分析算法分析光斑信息，生成对应的被测物表面面形信息。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述数据分析算法包括：

S5-1：计算机处理器将被测物的被测曲面转换为被测曲线，将半球体外壳转换为半圆形外壳，即转换为平面状态；

S5-2：以半圆形外壳的圆心为原点画x-y坐标轴；

S5-3：设被测点的位置为(x₀，y₀)，被测曲线在被测点处的斜率为dy₀，对应的激光光源的位置为(x₂，y₂)，探测器的左右两端位置分别为(a₀，b₀)、(a₁，b₁)，且设接收点的位置在半径为R的半圆形外壳上，其中，接收点的位置为(X₂，Y₂)；

S5-4：根据光的反射定律，入射光和反射光关于法线对称，则在被测点的法线方程为：入射光线上存在两点A、B分别与反射光线上的(a₀，b₀)，(a₁，b₁)关于发现对称，点A,B所在的两入射光线之间的范围为被测点O能被检测到的激光光源范围。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述激光光源为高度聚合的激光光源。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，若被测物的被测曲面为理想球面，则所述探测器生成的光斑呈圆形规则排列；若被测物的被测曲面的某处偏离理想球面，则探测器生成的光斑在相对应的位置会偏离原点，光斑呈现不规律排列。

5.一种应用如前述权利要求1～4任一项所述的测量方法的新型光学曲面二维测量系统，其特征在于，所述系统包括光源检测端、探测器、待测平台及计算机；所述光源检测端包括若干激光光源，所述若干激光光源呈半球状均匀分布形成光源检测端；

所述光源检测端设于待测平台上方，所述待测平台上置放有待测物；所述探测器置于待测平台正上方，且位于光源检测端内的顶部，并与计算机连接；

所述激光光源向待测物发射入射光线，所述探测器接收经待测物反射的反射光线并生成光斑信息；所述计算机接收来自探测器的光斑信息，经处理器分析生成对应的被测物的表面面形信息。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述探测器包括CCD接收器。