刀口法檢測光學元件面形的數(shù)字化技術研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，各類光學系統(tǒng)對高精密光學元件的需求越來越多。光學元件的面形是影響光學系統(tǒng)成像質量的重要參數(shù)，如何對其進行非接觸、快速、現(xiàn)場檢測是光學元件加工中必須解決的重要問題。光學元件面形的非接觸式檢測有干涉法和刀口陰影法。干涉法對環(huán)境條件的要求較高，且現(xiàn)場測量的實現(xiàn)也比較困難，而這些恰恰是刀口陰影法的優(yōu)點。由于傳統(tǒng)刀口法只能進行定性檢測，且需要觀察者憑經(jīng)驗主觀判斷，缺乏客觀性。因此，為了實現(xiàn)光學元件面形的非接觸、定量、現(xiàn)場檢測，

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

3、數(shù)學模型。
　　 ⑶根據(jù)建立的數(shù)學模型，對刀口法檢測光學元件面形得到的陰影圖進行了數(shù)值模擬，并用波像差理論對其進行分析處理，驗證了該模型的正確性。
　　 ⑷經(jīng)過研究分析，確定了實驗方案，完成了實驗裝置設計，建立了數(shù)字刀口檢測的實驗裝置，編寫了一套刀口陰影圖的圖像處理和數(shù)據(jù)分析程序。
　　 ⑸通過實驗驗證，該實驗系統(tǒng)能夠恢復出完整的被檢測面形的三維圖像，獲得被檢面形質量的有關參數(shù)。
　　 ⑹結合具體的實驗分