【摘 要】
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在光学元件检测过程中,为了避免对光学元件二次磨损,采用光学干涉法实现非接触检测是理想的光学元件面形偏差检测方法,本文主要对球面光学元件面形偏差非接触检测的软件部分
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在光学元件检测过程中,为了避免对光学元件二次磨损,采用光学干涉法实现非接触检测是理想的光学元件面形偏差检测方法,本文主要对球面光学元件面形偏差非接触检测的软件部分干涉条纹的图像处理方法进行研究。本文研究目的在于通过干涉条纹图像处理提取干涉条纹的相位定量分布信息,对球面光学元件的面形进行三维重建,以计算光学面形偏差,为实现球面光学元件面形偏差非接触自动化检测奠定软件基础。论文简单介绍了光学面形偏差的评价指标,重点研究干涉条纹的图像处理方法及波面拟合方法。本文在Matlab软件平台上选用国家标准干涉图样及Zygo干涉仪采集的干涉图进行图像处理和算法研究。首先通过研究对比选择干涉条纹预处理(滤波)的最佳方案;接着对灰度阈值法及二维导数二值图法两种条纹中心线提取的方法进行对比分析,根据球面光学镜片大多是圆形孔径的特征,对预处理后的干涉条纹通过最小二乘法拟合出干涉图样的圆边界,确定数据取值边界的中心及半径值,拟合边界波像差;采用Zernike多项式及Multi-quadric函数插值法分别拟合出波面的面形轮廓,计算波面的峰谷值EPV值及均方根偏差ERMS值,最后将处理结果与国标数据及Zygo干涉仪测试结果进行比较,分析误差存在的原因。文章最后对研究工作进行总结并提出展望。
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