[发明专利]基于小波变换的磁流变去除函数寄生条纹消除方法及装置

说明书

本发明公开了基于小波变换的磁流变去除函数寄生条纹消除方法及装置，该方法能够准确去除寄生条纹，达到磁流变去除函数的精确提取，适用范围广，对于传统频域带阻滤波无法解决的寄生条纹和原始数据频谱严重混叠的情况，仍然适用，是一种较好的寄生条纹去除方法，可以有效应用于消除磁流变去除函数寄生条纹，实现磁流变去除函数的准确提取。同时也可以较好的用于其它超精密加工方式,如气囊抛光、离子束抛光等的去除函数寄生条纹的消除，便于推广应用。

技术领域

本发明涉及光学加工领域，具体是基于小波变换的磁流变去除函数寄生条纹消除方法及装置。

背景技术

磁流变抛光技术作为一种新型的先进光学制造技术，具有高效率、高精度、高表面质量、亚表面损伤小、表面残余应力小等一系列传统加工方法不可比拟的优点，具有良好的应用前景。磁流变去除函数提取的准确程度是决定磁流变加工精度与效率的一个关键因素。目前磁流变去除函数制作流程通常是首先采用平板小基片在磁流变液机床进行采斑，然后用光学干涉仪检测采斑基片的反射或透射面形，然后将检测数据中的去除函数进行提取，最终生成可用于磁流变抛光的去除函数。

由于采斑所用的小基片是平板型光学元件，采用干涉仪进行面形检测时，极易引入寄生条纹，引入寄生条纹后会降低去除函数的提取精度，造成去除函数体积去除效率变化，影响磁流变加工的确定性，同时引入了寄生条纹的去除函数含有复杂的中高频结构，严重影响对去除函数修形能力的评价，因此为了实现磁流变去除函数准确提取必须要消除去除函数中的寄生条纹。

传统抑制干涉检测中寄生条纹的方法是反射测量时在元件背面均匀涂抹凡士林，难以消除寄生条纹；透射测量时将后标准镜与将待测元件形成一定楔角，但是由于做斑基片口径小，通常为Φ50mm，能够允许的楔角很小，难以抑制寄生条纹；采用短相干干涉测量的方法可以消除寄生条纹，如采用4D PhaseCam2000型干涉仪，但是由于其动态测量时对比度较低，倍率放大导致对比度太小而无法测量，使得基片测量时只能采用低倍率，导致检测面形有效数据点很少，难以准确提取去除函数。

磁流变去除函数通常几何尺寸宽度在2～15mm、高度在3～25mm之间，而采斑基片通常采用小口径的平板基片，用干涉仪进行波前检测时发现寄生条纹频谱与磁流变去除函数的频谱往往有存在明显混叠，采用传统频域带阻滤波去除寄生条纹时，往往会明显改变去除函数的形态，使得最终获得的去除函数失真。

因此，如何消除磁流变去除函数中的寄生条纹，提高磁流变去除函数的提取精度和去除函数的修形能力是同行从业人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是为了解决磁流变去除函数干涉仪检测中引入寄生条纹，降低去除函数提取精度和干扰去除函数修形能力评价的问题。

本发明实施例提供基于小波变换的磁流变去除函数寄生条纹消除方法，包括：

获取含有寄生条纹的干涉仪采斑测量面形数据矩阵f₁(x,y)；

提取所述面形数据矩阵f₁(x,y)中的局部数据，所述局部数据为：含有寄生条纹，且不含有去除函数形状；计算所述寄生条纹的空间周期T；

采用sym5小波对所述面形数据矩阵f₁(x,y)进行多级分解，分解级数为N，得到3N+1个系数矩阵数据；所述N根据所述空间周期T计算获得；

分析3N+1个所述系数矩阵数据，记录含有寄生条纹的系数矩阵为S_j；其中j＝1～K，K为含有寄生条纹的系数矩阵的个数，且K≤3N+1；

对含有寄生条纹的系数矩阵S_j进行处理，消除其中的寄生条纹特征。

在一个实施例中，还包括：