[发明专利]一种多角度反射镜的测量方法

说明书

本发明公开了一种多角度反射镜的测量方法，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；步骤S2：打开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：采用镜面测量装置中的显微镜对所述待测镜面进行放大，得到显微轮廓图像；步骤S4：对步骤S3中得到的图像信号去除干涉图像噪声，得到预处理后的图像；步骤S5：设定待测镜面的镜面模型；步骤S6：将步骤S5中测得的所述平整度与步骤S1中得到的待测镜面的平整度进行比较。其能够对反射镜的表面平整度进行多角度的测量，不需要操作人员进行目视判定镜面的平整度，提高多角度反射镜测量的精度。

技术领域

本发明涉及反射镜的测量方法，具体涉及一种多角度反射镜的测量方法。

背景技术

在镜面工件的生产加工过程中，需要对镜面的平整度进行测量，以避免不合格的产品流出。

平整度的检测也叫正面度检测、共面度检测。目前，对于镜面平整度的检测方法一般是采用人工检测，通过操作人员目视判定镜面的平整度。但是，生产加工的镜面数量极多，操作工人的工作量巨大，只能对镜面进行抽检。且人工目测方法在对镜面进行多角度测量时，测量的精度不够，且容易造成误判，最终导致不良品流出。操作不方便、工作效率低。

因此需要设计一种新的多角度反射镜的测量方法，其能够对反射镜的表面平整度进行多角度的测量，不需要操作人员进行目视判定镜面的平整度，提高多角度反射镜测量的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多角度反射镜的测量方法，其能够对反射镜的表面平整度进行多角度的测量，不需要操作人员进行目视判定镜面的平整度，提高多角度反射镜测量的精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多角度反射镜的测量方法，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。

作为优选的，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。