共焦掃描離散曲面輪廓提取算法研究及軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了滿足現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)越來(lái)越高的要求，光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越豐富、面形精度越來(lái)越高，因此對(duì)光學(xué)元件的表面輪廓檢測(cè)提出了更大的挑戰(zhàn)。非球面基底衍射光學(xué)元件的出現(xiàn)及應(yīng)用能夠減小光學(xué)系統(tǒng)體積和重量，同時(shí)能夠很好地校正像差，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的小型化、緊湊化，因此越來(lái)越被精密光學(xué)領(lǐng)域所重視，被應(yīng)用于先進(jìn)武器裝備、天文觀測(cè)、空間偵查等系統(tǒng)當(dāng)中。非球面基底衍射光學(xué)元件的輪廓特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行高精度的測(cè)量

2、，決定了該類元件是否可以進(jìn)行大規(guī)模加工以及廣泛使用，因?qū)Υ祟愋凸鈱W(xué)元件進(jìn)行高精度的大行程輪廓測(cè)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(shí)現(xiàn)”，利用共焦掃描原理實(shí)現(xiàn)了對(duì)非球面基底衍射元件母線的二維輪廓測(cè)量和輪廓提取，重點(diǎn)研究了共焦掃描曲面基底臺(tái)階邊緣判讀方法以及曲面基底臺(tái)階高度計(jì)算方法，并編寫了基于LabVIEW平臺(tái)的測(cè)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(diǎn)，

3、并展開了共焦掃描曲面基底臺(tái)階邊緣判據(jù)以及臺(tái)階高度計(jì)算方法的研究，提出了利用最大光強(qiáng)值判斷臺(tái)階邊緣位置以及用多項(xiàng)式回歸計(jì)算臺(tái)階高度的方法；
　　(2)進(jìn)行了共焦掃描輪廓測(cè)量?jī)x器的整體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了共焦掃描原理光路，完成了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)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(jìn)行了基于LabVIEW平臺(tái)的系統(tǒng)軟件編寫工作，軟件實(shí)現(xiàn)了非球面基底衍射元件測(cè)量、連續(xù)表面元件測(cè)量以及共焦三維成像掃描的功能；
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