[发明专利]一种透明平板夹角的快速测量方法

说明书

本发明为一种透明平板夹角的快速测量方法，其克服了现有技术中无法实现对透明平板夹角的快速测量的问题，本发明基于干涉法将光学测量与图像相关计算检索相结合，其只需通过图像检索即可得到被测透明平板的夹角，实现对透明平板夹角的快速测量，具有工程实际意义。本发明包括以下步骤：步骤一：建立图像数据库：根据等厚干涉条纹的强度分布公式，利用软件仿真出一定角度范围的系列干涉图，其中每张干涉条纹图与其透明平板夹角相对应；步骤二：采集透明平板的干涉图：搭建光路，通过具体实验获取被测透明平板的干涉条纹图；步骤三：图像匹配获取被测透明平板的夹角。

技术领域：

本发明属于光学元件平行度检测技术领域，涉及一种将光学测量与图像计算相结合快速测量透明平板夹角的方法。

背景技术：

光干涉法因测量精度高而广泛应用于各个领域，是光学测量的重要组成部分，测量光学平板夹角是干涉测量的应用之一。光学平板是光学系统中常用的光学元件，其平行度直接影响系统的性能，因此对透明平板夹角的测量就显得尤为重要。

平行平板玻璃是指两个表面均为平面且互相平行的玻璃板，如干涉仪中的分束镜，补偿镜，分划板等。由于加工时不可能完全达到平行，总会存在一个很小的角度，这个小角度就表征了平行平板玻璃的光学平行度。对于光学平板平行度的常用测量方法有干涉法与自准直法。

随着近代电子技术以及计算机图像处理技术的应用与发展，对于透明平板夹角测量已达到很高的精度与速度，且技术已经日趋成熟。近年来，随着智能技术的出现，提出了基于内容的图像检索技术。基于内容的图像检索指的是输入条件自身就为一个图像，或者是对该图像内容的叙述，它首先是利用提取底层特征的方式来创建索引，再通过计算比较这些特征与查询条件之间的距离的方式来决定两个图像相互间的相似程度。基于内容的图像检索是图像检索技术中的重要探索研究方向之一，也为测量透明平板夹角提供了一个新的方向。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种透明平板夹角的快速测量方法，其克服了现有技术中无法实现对透明平板夹角的快速测量的问题，本发明基于干涉法将光学测量与图像相关计算检索相结合，其只需通过图像检索即可得到被测透明平板的夹角，实现对透明平板夹角的快速测量，具有工程实际意义。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种透明平板夹角的快速测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：建立图像数据库：

根据等厚干涉条纹的强度分布公式，利用软件仿真出一定角度范围的系列干涉图，其中每张干涉条纹图与其透明平板夹角相对应；

步骤二：采集透明平板的干涉图：

搭建光路，通过具体实验获取被测透明平板的干涉条纹图；

步骤三：图像匹配获取被测透明平板的夹角。

步骤一中，

由光源发出波长为λ的单色光入射到透明光学平板上，由光学平板上、下两表面分别反射形成两束相干光，这两束相干光之间的光程差Δ为：

式(1)中，n₁为空气介质折射率；n₂为被测件透明平板玻璃折射率；h为光学平板的厚度；λ/2为由相位突变而产生的附加光程差；

干涉场中任一点的合成光强为：

式(2)中，Δ表示两束光到达某点的光程差；I₁、I₂分别为两束光的光强；λ为两束光的波长；