[发明专利]扫描式哈特曼像质检测系统和方法

权利要求书

1.一种扫描式哈特曼像质检测系统，其特征在于，包括：

沿光路传播方向依次设置的激光器、可变光阑、待测镜头、扩束镜和哈特曼传感器；

数据采集卡，用于采集所述哈特曼传感器的检测信号并发送至上位机进行处理；

移动机构，用于根据所述上位机的控制指令，控制所述哈特曼传感器进行旋转或者平移；

其中，所述哈特曼传感器包括间隔设置且固定连接的线阵微透镜阵列和线阵探测器。

2.根据权利要求1所述的扫描式哈特曼像质检测系统，其特征在于，所述移动机构包括：

旋转电机，与所述哈特曼传感器传动连接；

第一控制器，分别与所述上位机和所述旋转电机电性连接，所述第一控制器用于根据所述上位机的控制指令，控制所述旋转电机带动所述哈特曼传感器进行旋转。

3.根据权利要求1所述的扫描式哈特曼像质检测系统，其特征在于，所述移动机构包括：

二维移动平台，所述哈特曼传感器设置于所述二维移动平台上；

第二控制器，分别与所述上位机和所述二维移动平台电连接，所述第二控制器用于根据所述上位机的控制指令，控制所述二维移动平台带动所述哈特曼传感器进行平移。

4.根据权利要求1所述的扫描式哈特曼像质检测系统，其特征在于，所述待测镜头设置在调节架上，所述调节架用于调节所述待测镜头的位置。

5.根据权利要求1所述的扫描式哈特曼像质检测系统，其特征在于，所述线阵微透镜阵列与所述线阵探测器的间距为所述线阵微透镜阵列的焦距。

6.一种扫描式哈特曼像质检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

激光器发出的光依次经过可变光阑、待测镜头和扩束镜后，进入哈特曼传感器；

数据采集卡获取所述哈特曼传感器检测到的光斑信息，并发送至上位机，完成对所述待测镜头的一个子区域的检测；

所述上位机发送控制指令给移动机构，使所述移动机构带动所述哈特曼传感器进行平移或旋转，使所述哈特曼传感器完成对所述待测镜头的下一个子区域的检测；重复此步骤，直至所述哈特曼传感器完成对所述待测镜头的全区域的检测；

所述上位机对检测到的所有子区域的信息进行拼接和波前重构，获得所述待测镜头的像差信息；

其中，所述哈特曼传感器包括间隔设置且固定连接的线阵微透镜阵列和线阵探测器。

7.根据权利要求6所述的扫描式哈特曼像质检测方法，其特征在于，所述上位机对检测到的所有子区域的信息进行拼接和波前重构，获得所述待测镜头的像差信息，具体包括：

通过拼接算法对检测到的所有子区域的信息进行拼接，获得所述待测镜头完整的光斑点阵图；

根据所述光斑点阵图，获取质心坐标；

根据所述质心坐标，计算波前平均斜率；

根据所述波前平均斜率，通过波前重构算法重构待测波前，进而获得所述待测镜头的像差信息。

8.根据权利要求7所述的扫描式哈特曼像质检测方法，其特征在于，所述质心坐标的计算公式为：

其中，x_i,和y_i,分别为第(i，j)个像元的x坐标和y坐标，M、N分别为x方向和y方向的像元总个数，为第(i，j)个像元的灰度值的w次幂，w为大于1的正整数；x_c为质心的x坐标，y_c为质心的y坐标。

9.根据权利要求8所述的扫描式哈特曼像质检测方法，其特征在于，所述波前平均斜率的计算公式为：

其中，S_x和S_y分别为入射波面在x方向和y方向的平均斜率，f为所述哈特曼传感器的线阵微透镜阵列的焦距，(x₀，t₀)为质心的理想坐标。

10.根据权利要求6所述的扫描式哈特曼像质检测方法，其特征在于，所述哈特曼传感器每次旋转或者平移的距离为所述哈特曼传感器的子孔径大小的整数倍，且相邻两个子区域存在重叠部分。