[发明专利]基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法

摘要

本发明公开了一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，利用逆向哈特曼检验光路结构，提出了采用计算机辅助技术对测量系统结构位置参数进行优化，有效降低了系统结构位置参数误差对面形检测结果的影响。本发明利用传统的三维坐标测量设备对测量系统结构位置参数进行预标定，再对待测反射球面进行局部斜率测量，利用积分法得到面形误差数据，在此基础上利用计算机辅助技术，通过数值迭代优化算法对系统结构位置参数进行进一步优化，进而对测量系统结构位置参数标定误差进行有效校正，由此实现通用化的反射球面测量。本发明为反射球面的高精度测量提供一种通用化可行方法，并具有极其重要的实际应用价值。

主权项

1.一种基于计算机辅助校正的反射球面通用化检测方法，其特征是，包括以下步骤：/n步骤1，将反射球面置于逆向哈特曼检测光路中，所述的逆向哈特曼检测光路中投影屏和CCD相机并排放置，所述的CCD相机前端设有滤光小孔，反射球面面向投影屏和CCD相机，且反射球面与投影屏平面平行放置，通过相对投影屏前后平移及旋转微调反射球面，使CCD相机对反射球面完整成像；/n步骤2，利用三坐标测量设备对逆向哈特曼检测光路的结构位置参数进行测量标定，逆向哈特曼检测光路包括反射球面、投影屏和CCD相机；/n步骤3，利用计算机控制投影屏分别显示水平方向和竖直方向的四步90°移相正弦直条纹，由CCD相机实时采集移相正弦条纹经反射球面反射后的像；/n步骤4，利用四步90°移相算法得出步骤3中采集到的移相正弦条纹对应的相位分布，并根据相位分布得到相位分布投影在投影屏上的横坐标和纵坐标；/n步骤5，利用步骤2中得到的逆向哈特曼检验光路的结构位置参数，采用光线追迹法得到步骤4总对应的横坐标和纵坐标的理论值；/n步骤6，计算面形误差对应的局部斜率，然后得到面形误差数据；/n步骤7，以步骤5中所述的结构位置参数为优化变量，以步骤6中所述的局部斜率积分得到的面形误差数据作为优化目标，得到广义加权偏差函数，并对广义加权偏差函数迭代减小收敛；/n步骤8，得到广义加权偏差函数收敛时对应的逆向哈特曼检测光路的结构位置参数，重复步骤5和步骤6得到反射球面的实际面形误差。/n