[发明专利]一种闭环迭代补偿干涉检测方法、装置和系统

权利要求书

1.一种闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，包括：

S1.搭建闭环迭代补偿干涉检测装置，包括波面干涉仪、平面标准镜头、可变补偿元件、静态光学补偿器、被侧面、干涉图性能指标评价子系统、补偿相位优化子系统以及可变补偿元件控制子系统，将平面标准镜头安装在波面干涉仪上，波面干涉仪的平面标准镜头、可变补偿元件、静态光学补偿器以及被侧面依次同轴设置于同一光路上；

S2.设置补偿相位优化子系统其智能优化算法的初始模式像差系数，模式像差系数即智能优化算法的优化变量；

S3.根据当前的模式像差系数，可变补偿元件控制子系统控制可变补偿元件产生相应相位，波面干涉仪获得像差补偿后对应的干涉图；

S4.波面干涉仪将像差补偿后对应的干涉图输入干涉图性能指标评价子系统，获得干涉图性能指标；

S5.判断相位补偿后的干涉图是否满足可完全被波面干涉仪解析的要求；

S6.若当前像差补偿后对应的干涉图不能满足可完全被波面干涉仪解析的要求，则对当前模式像差系数按照智能优化算法的优化变量更迭更新操作产生新的优化变量，即新的模式像差系数；

S7.迭代步骤S3至S6，直到像差补偿后的干涉图能够完全被波面干涉仪解析；

S8.执行检测操作得到被测面超出波面干涉仪动态范围的面形大误差分布。

2.根据权利要求1所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，S4中将干涉图中不可解析条纹区域的像素数目的像素数目作为干涉图性能指标。

3.根据权利要求2所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，S4通过以下步骤实现：

对干涉图进行中值滤波后进行二值化处理，获得二值化图像；

对二值化图像进行区域填充运算；

对区域填充运算执行后的结果进行开运算；

计算开运算处理后的图像中的黑色灰度像素的数目以获得不可解析条纹区域的像素数目，用以实时评价补偿效果，不可解析条纹区域的像素数目越少，补偿效果越好。

4.根据权利要求2所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，所述智能优化算法是蚁群算法、遗传算法或进化算法。

5.根据权利要求2所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，所述智能优化算法为遗传算法，首先设置随机的初始模式像差系数种群，模式像差系数种群中的每组模式像差系数是模式像差系数种群中的一个个体，由个体顺序驱动空间光调制器；并自动获取个体对应的干涉图；然后干涉图性能指标评价子系统实时对干涉图进行量化评价，并依据干涉图性能指标判断最优个体，即条纹解析程度最好的干涉图对应的个体是当前种群的最优个体；然后判断最优个体是否满足完全被波面干涉仪解析的要求，即条纹是否完全被波面干涉仪解析；如果条纹没有完全解析，在当前模式像差系数种群的基础上，进行选择、交叉或/和变异的更迭更新操作，生成新的模式像差系数种群；然后继续进行循环，直到干涉图可以完全解析。

6.根据权利要求1所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，所述可变补偿元件是改变透射式/衍射式补偿器的姿态的可变补偿元件，对应的可变补偿元件控制子系统是改变透射式/衍射式补偿器的姿态的运动控制器。

7.根据权利要求1所述的闭环迭代补偿干涉检测方法，其特征在于，所述可变补偿元件是自适应光学元件如空间光调制器或变形镜，对应的可变补偿元件控制子系统是控制空间光调制器的灰度图产生系统或变形镜的驱动器。