[发明专利]一种快速定位球面极值点的扫描方法及装置

权利要求书

1.一种快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：以球面上任一点P为起始点，沿着任意方向扫描球面形成第一扫描线，并获取第一扫描线上的极值点E；扫描获取第一扫描线过程中，出现扫描高度先升高后降低或者先降低后升高时，停止扫描，以最高高度点为所述极值点E；

第二步：在第一扫描线上任选一点B，以B为起始点沿垂直于PB方向进行扫描形成第二扫描线，获取第二扫描线上的极值点F；扫描获取第二扫描线过程中，出现扫描高度先升高后降低或者先降低后升高时，停止扫描，以最高高度点为所述极值点F；

第三步：以P为原点，以第一扫描线和第二扫描线其一方向为X轴另一方向为Y轴构建直角坐标系，直角坐标系中与极值点E和极值点F均正对的点为球面极值点。

2.根据权利要求1所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，所述第一步中，第一扫描线获取还包括方法：

判断球面类型，若球面为外凸球面：则以P为起始点，朝任意一点A扫描线段PA，若扫描高度连续降低，则立即反向扫描获取第一扫描线，否则继续沿当前方向扫描获取第一扫描线；

若球面为内凹球面：则以P为起始点，朝任意一点A扫描线段PA，若扫描高度连续升高，则立即反向扫描获取第一扫描线，否则继续沿当前方向扫描获取第一扫描线。

3.根据权利要求1-2任一所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，所述第二步中，还包括方法：

若球面为外凸球面：则以B为起点，朝C点方向扫描线段BC，线段BC垂直于PB，若扫描高度连续降低，则立即反向扫描获取第二扫描线，否则继续沿当前方向扫描获取第二扫描线；

若球面为内凹球面：则以B为起点，朝C点方向扫描线段BC，线段BC垂直于PB，若扫描高度连续升高，则立即反向扫描获取第二扫描线，否则继续沿当前方向扫描获取第二扫描线。

4.根据权利要求1-2任一所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，所述第一步和/或所述第二步中通过激光三角位移传感器或者是光谱共焦传感器进行扫描。

5.根据权利要求4所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，所述第一步和/或所述第二步中采用光谱共焦位移传感器进行扫描，光谱共焦位移传感器的最大可测角度为±25°，量程±4mm，采集频率3k。

6.根据权利要求5所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，所述第一步和所述第二步中，选取的被测球面的被测区域的倾斜量小于±25°。

7.一种快速定位球面极值点的扫描装置，用于进行如权利要求1-6任一所述的快速定位球面极值点的扫描方法，其特征在于，包括获取扫描高度的位移传感器、带动所述位移传感器进行XY二维移动的机械扫描装置，和接收并处理所述位移传感器以及所述机械扫描装置数据的信号处理器。

8.根据权利要求7所述的快速定位球面极值点的扫描装置，其特征在于，所述位移传感器为光谱共焦位移传感器，光谱共焦位移传感器的最大可测角度为±25°，量程±4mm，采集频率3k。