[发明专利]一种多角度反射镜的测量方法

权利要求书

1.一种多角度反射镜的测量方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取清晰度与待测镜面表面平整度之间的对应关系：选取参照物，获取参照物在所述待测镜面上所形成的虚像对应的图像，测定所述图像的清晰度，将所述清晰度设置为虚像的清晰度，根据表面平整度与所述清晰度之间的对应关系计算待测镜面的平整度；将得到的所述待测镜面的平整度设置为对照值；

步骤S2：将待测量镜面放到45°、90°镜面高精度测量治具上，打开所述治具箱座上的镜面测量装置，调整所述镜面测量装置与所述待测镜面的距离；

步骤S3：将步骤S2中位于所述治具上的电机打开，所述电机驱动装有待测镜面的载物台移动，采用镜面测量装置中的显微镜对所述待测镜面进行放大，得到一系列显微轮廓图像，经电荷耦合器采集所述显微轮廓图像并将其转换为视频图像信号，再通过所述治具上的图像捕捉模块收集所述视频图像信号，将所述图像信号传到计算机中；

步骤S4：对步骤S3中得到的图像信号采用高斯滤波预处理的方法去除干涉图像噪声，得到预处理后的图像；对所述预处理后的图像进行灰度级量化、共生矩阵提取与特征值计算，生成特征图像；采用特征值对随机森林分类器进行训练优化，训练一个随机森林分类器，对所述特征图像进行快速的边缘检测，获取原始图像的边缘图；应用图像自相关分析法计算图像的二阶统计特征，提取出任意方向n像素偏移量的统计特征曲线；得到不同镜面粗糙度下特征曲线的曲线变化情况；

步骤S5：根据步骤S4中得到的特征图线，设定待测镜面的镜面模型，计算所述待测镜面的参考点处的法向量；所述参考点位于所述镜面两短边的平分线上，在所述镜面模型中，较小短边是较大短边的3/4；比较参考点处拟合的法向量与设计的所述法向量是否相同，根据镜面模型公式，计算被拟合的物镜面在X、Y方向上的焦距，计算镜面表面法向量与理想值偏差的标准差，以此表征镜面的平整度；

步骤S6：将步骤S5中测得的所述平整度与步骤S1中得到的所述待测镜面的平整度进行比较；重复上述步骤S1～S5，取得多组所述待测镜面的平整度，取平均值，得到最终的反射镜的镜面平整度；

步骤S1中所述参照物为红绿彩色参照块，选取多个红绿彩色参照块，多个所述红绿彩色参照块的表面粗糙程度不同，获取每个所述红绿彩色参照块在待测镜面上的形成的虚像；计算每个虚像对应的图像的清晰值，建立得到表面平整度与所述清晰度之间的对应关系；

步骤S2中，所述45°、90°镜面高精度测量治具包括箱座以及设置在所述箱座上的载物台、镜面测量装置和镜面输送装置；所述载物台包括第一载物台和第二载物台，所述第一载物台位于第二载物台的上方；所述第一载物台包括支撑架和限位块，所述支撑架包括水平部和斜向部，所述水平部的一端和所述斜向部的一端呈45度固定，所述水平部和所述斜向部的连接处之间设置有限位块，所述限位块呈弧形；所述水平部的另外一端和所述斜向部的另外一端均设置在所述箱座上；所述镜面输送装置设置在所述箱座上，所述二载物台位于所述镜面输送装置的顶部，所述第二载物台上开设有用于垂直放置镜面的凹槽，所述凹槽呈“一”字形，所述凹槽与所述第二载物台平面相垂直。

2.如权利要求1所述的多角度反射镜的测量方法，其特征在于，步骤S3中，所述载物台移动的速度为1～5cm/s。

3.如权利要求2所述的多角度反射镜的测量方法，其特征在于，步骤S4中n的取值范围为5～10。