共焦掃描離散曲面輪廓提取算法研究及軟件實現(xiàn).pdf

1、為了滿足現(xiàn)代光學系統(tǒng)越來越高的要求，光學元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越豐富、面形精度越來越高，因此對光學元件的表面輪廓檢測提出了更大的挑戰(zhàn)。非球面基底衍射光學元件的出現(xiàn)及應(yīng)用能夠減小光學系統(tǒng)體積和重量，同時能夠很好地校正像差，實現(xiàn)復(fù)雜光學系統(tǒng)的小型化、緊湊化，因此越來越被精密光學領(lǐng)域所重視，被應(yīng)用于先進武器裝備、天文觀測、空間偵查等系統(tǒng)當中。非球面基底衍射光學元件的輪廓特點是口徑大、表面不連續(xù)、宏觀尺寸上疊加微觀結(jié)構(gòu)。能否實現(xiàn)對其進行高精度的測量

2、，決定了該類元件是否可以進行大規(guī)模加工以及廣泛使用，因?qū)Υ祟愋凸鈱W元件進行高精度的大行程輪廓測量需求愈發(fā)迫切。
　　本課題“共焦掃描離散曲面輪廓提取算法研究及軟件實現(xiàn)”，利用共焦掃描原理實現(xiàn)了對非球面基底衍射元件母線的二維輪廓測量和輪廓提取，重點研究了共焦掃描曲面基底臺階邊緣判讀方法以及曲面基底臺階高度計算方法，并編寫了基于LabVIEW平臺的測量軟件。完成的主要內(nèi)容如下：
　　(1)分析了非球面基底衍射元件母線輪廓的特點，

3、并展開了共焦掃描曲面基底臺階邊緣判據(jù)以及臺階高度計算方法的研究，提出了利用最大光強值判斷臺階邊緣位置以及用多項式回歸計算臺階高度的方法；
　　(2)進行了共焦掃描輪廓測量儀器的整體設(shè)計，設(shè)計了共焦掃描原理光路，完成了運動系統(tǒng)的方案設(shè)計及控制反饋系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件選型；
　　(3)進行了基于LabVIEW平臺的系統(tǒng)軟件編寫工作，軟件實現(xiàn)了非球面基底衍射元件測量、連續(xù)表面元件測量以及共焦三維成像掃描的功能；
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