[发明专利]一种基于激光聚焦测头焦点自动搜索的曲面形貌测量方法在审
| 申请号： | 201910550995.1 | 申请日： | 2019-06-24 |
| 公开（公告）号： | CN110307802A | 公开（公告）日： | 2019-10-08 |
| 发明（设计）人： | 张效栋;段懿庭;武光创;黄思雨;王颖墨 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | G01B11/24 | 分类号： | G01B11/24 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 程毓英 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种基于激光聚焦测头焦点自动搜索的曲面形貌测量方法，包括下列步骤：改进基于像散法的激光聚焦探测头的组成，利用PZT带动显微物镜进行周期扫描；调整待测工件的姿态，使工件放置于测头测量的景深内，设置合理的PZT的振动频率和采集卡的采集频率；收集一个周期的数据集；确定拟合区域；线性拟合：通过Levenberg‑Marquadt最小二乘直线拟合或者回归分析；计算曲面相对高度。 | ||
| 搜索关键词： | 激光聚焦 测头 曲面形貌测量 自动搜索 最小二乘直线拟合 采集频率 待测工件 工件放置 回归分析 显微物镜 线性拟合 振动频率 周期扫描 采集卡 数据集 探测头 焦点 景深 拟合 像散 测量 改进 | ||
【主权项】：
1.一种基于激光聚焦测头焦点自动搜索的曲面形貌测量方法，包括下列步骤：(1)改进基于像散法的激光聚焦探测头的组成，利用PZT带动显微物镜进行周期扫描。(2)调整待测工件的姿态，使工件放置于测头测量的景深内，设置合理的PZT的振动频率和采集卡的采集频率；(3)PZT按照正弦或余弦运动一个周期，同时收集一个周期的数据集，数据集D＝(X；Y),X是FES电压值向量；Y是PZT坐标值向量，数据集是来自FES电压信号和PZT坐标值电压信号；(4)根据上一步记录的数据集D＝(X；Y)，确定拟合区域：通过对数据集D进行排序查找，确定FES在线性区域内最接近0的一个初始点(x0,y0)，同时确定含有一个初始点(x0,y0)的一个小区间向量(Xi，Yi)，它属于D＝(X；Y)；(5)线性拟合：对数据集(Xi，Yi)通过Levenberg‑Marquadt最小二乘直线拟合或者回归分析得到方程y＝f(x)；(6)计算曲面相对高度，聚焦时候FES的电压为0，高度即为f(0)，测量是否完成，若未完成则转到步骤(3).若完成则转到步骤(7)；(7)当激光聚焦测头聚焦于在待测曲面时候，收集所有的PZT坐标点集，从而间接得到待测工件曲面连续的高度变化。
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