[发明专利]一种基于互相关的评价面形测量方法有效性的方法

说明书

本发明公开的一种基于互相关的评价面形测量方法有效性的方法，属于面形测量技术领域。本发明选取成熟的面形测量方法对一个光学表面测量P次，测量结果记为S₁(m,n)；使用被评价面形测量方法测量对同一个光学元件测量P次，测量结果记为S₂(m,n)；以S₁(m,n)作为参照，对使用被评价面形测量方法得到的测量结果S₂(m,n)进行位置匹配；将S₁(m,n)和S₂(m,n)分别代入归一化互相关关系数公式、衰减率公式，得到归一化互相关系数ncc和得到衰减率A，并将归一化互相关系数ncc和衰减率A相乘得到误差一致性系数SECC；根据误差一致性系数SECC评价面形误差一致性，SECC越趋近于100％，被评价面形测量方法与选取的成熟的面形测量方法越接近一致，则被评价面形测量方法有效性越好。

技术领域

本发明涉及一种基于互相关的评价面形测量方法有效性的方法，属于面形测量技术领域。

背景技术

光学元件的面形误差是面形测量技术领域的重要组成部分。面形误差的正确性反映了面形测量方法的有效性。当一种新的面形测量方法被提出时，我们一般通过评价新的面形测量方法的测量结果与成熟的面形测量方法的测量结果的一致性来评价新的面形测量方法的有效性。一致性好则新方法有效，一致性不好则新方法无效。

现在普遍使用的评价面形测量方法有效性的方法分别是直接比较面形误差的峰谷值和均方根值及分析面形误差的点对点差值的方法。

直接比较面形误差的峰谷值和均方根值是最常用的评价方法。因为在传统的光学工程中峰谷值和均方根值都能反映出镜头的整体效果，峰谷值与均方根值之比约为5：1。直接比较面形误差的峰谷值和均方根值法使用被评价面形测量方法和成熟的面形测量方法依次对相同面形测量相同次数，获得对应的测量面形峰谷值与均方根值，对两种测量方法对应的峰谷值和均方根值直接进行比较，当两者的峰谷值和均方根值之间的差异很小时，被评价面形测量方法被认为与成熟的面形测量方法一致。

在高精度测量中，面形接近时，峰谷值与均方根值的偏差较小。直接比较面形的峰谷值和均方根值法的评价效果并不理想。极端情况下有些明显不同的平面峰谷值和均方根值很有可能近似甚至相同。因为计算峰谷值时仅使用最大值和最小值点，所以峰谷值不能正确表示面形误差。且峰谷值容易受到最大值点和最小值点附近噪声的影响。

分析面形误差的点对点差值的方法是评价两个面形误差一致性的另一种常用方法。分析面形误差的点对点差值的方法将被评价面形测量方法和成熟的面形测量方法得到的面形误差数据进行匹配，然后进行点对点相减，最后得到点对点差值面形。当点对点差值面形的峰谷值和均方根值很小时，被评价面形测量方法被认为与成熟的面形测量方法一致。

分析面形误差的点对点差值的方法非常严格，很小的匹配误差就会带来很大的评价偏差。分析面形误差的点对点差值的方法仍然使用峰谷值和均方根值对点对点差值面形进行评价，由于峰谷值和均方根值的不足，分析点对点差值面形的方法仍然容易受到噪声的影响。

考虑到上述标准的不足，需要一种新的评价面形测量方法有效性的方法来评价面形测量方法的一致性。这个新的评价面形测量方法有效性的方法应该是明显的，不易受到噪声影响的。

发明内容

传统的评价面形测量方法有效性的方法易受噪声的影响，易受小的匹配误差的影响，无法准确评价被评价面形测量方法和成熟的面形测量方法的面形误差一致性，为解决上述技术问题。本发明公开的一种基于互相关的评价面形测量方法有效性的方法的发明目的是：提供一种基于互相关的评价面形测量方法有效性的方法，基于互相关实现评价面形测量方法有效性。本发明不会因为小的匹配误差而导致评价偏差，且不易受到噪声的影响，能够方便准确地评价新的面形测量方法和成熟的面形测量方法的一致性。

本发明目的是通过下述技术方案实现的。