刀口法檢測(cè)光學(xué)元件面形的數(shù)字化技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)高精密光學(xué)元件的需求越來(lái)越多。光學(xué)元件的面形是影響光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的重要參數(shù)，如何對(duì)其進(jìn)行非接觸、快速、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是光學(xué)元件加工中必須解決的重要問(wèn)題。光學(xué)元件面形的非接觸式檢測(cè)有干涉法和刀口陰影法。干涉法對(duì)環(huán)境條件的要求較高，且現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的實(shí)現(xiàn)也比較困難，而這些恰恰是刀口陰影法的優(yōu)點(diǎn)。由于傳統(tǒng)刀口法只能進(jìn)行定性檢測(cè)，且需要觀察者憑經(jīng)驗(yàn)主觀判斷，缺乏客觀性。因此，為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件面形的非接觸、定量、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，

2、本文研究了一種基于計(jì)算機(jī)圖像處理的數(shù)字刀口檢測(cè)技術(shù)。在傳統(tǒng)的刀口法原理基礎(chǔ)上，把刀口儀的陰影圖像用CCD接收，并用計(jì)算機(jī)處理該陰影圖像，得到檢測(cè)的面形參數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴分析了國(guó)內(nèi)外在光學(xué)元件面形檢測(cè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，介紹了光學(xué)元件面形的常用檢測(cè)方法，分析討論了各種方法在光學(xué)元件面形檢測(cè)中的優(yōu)點(diǎn)及其局限，闡明了研究數(shù)字刀口檢測(cè)技術(shù)課題的必要性。
　　 ⑵根據(jù)刀口檢測(cè)的原理，建立和完善了刀口法檢測(cè)光學(xué)元件面形的

3、數(shù)學(xué)模型。
　　 ⑶根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對(duì)刀口法檢測(cè)光學(xué)元件面形得到的陰影圖進(jìn)行了數(shù)值模擬，并用波像差理論對(duì)其進(jìn)行分析處理，驗(yàn)證了該模型的正確性。
　　 ⑷經(jīng)過(guò)研究分析，確定了實(shí)驗(yàn)方案，完成了實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)，建立了數(shù)字刀口檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，編寫(xiě)了一套刀口陰影圖的圖像處理和數(shù)據(jù)分析程序。
　　 ⑸通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠恢復(fù)出完整的被檢測(cè)面形的三維圖像，獲得被檢面形質(zhì)量的有關(guān)參數(shù)。
　　 ⑹結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)分