离轴反射系统用一贯式装调误差双通道检测装置及方法

    公开(公告)号:CN118624178A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410795135.5

    申请日:2024-06-19

    Abstract: 本发明公开了离轴反射系统用一贯式装调误差双通道检测装置及方法,属于精密装调技术领域。本发明利用对焦探测和偏折测量两个通道进行离轴反射系统的装调误差检测,对焦探测通道通过聚焦在光阑上光斑的强度和横向偏摆确定镜片的平移和倾斜;偏折测量通道通过标准离轴抛物镜将汇聚于离轴反射系统像面的球面波准直为平面波,并通过偏折测量组件进行包含波像差和调制传递函数的像质检测。本发明依靠双通道复合信号对光学系统进行装调,在失调量较大的粗调和最终的精调阶段都可以使用,且基于完备的像质评价指标,能够保证装调结果更为可靠。

    一种折反射混合式的形位一体偏折测量方法

    公开(公告)号:CN114234804B

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202111525061.6

    申请日:2021-12-14

    Abstract: 本发明公开了一种折反射混合式的形位一体偏折测量方法,属于光学测量技术领域,可实现透明元件上下表面面形与相对位姿的同步测量。该测量系统由屏幕、上相机、下相机和待测元件组成,上、下相机分别获取屏幕图样经待测元件反射与透射后的图像。首先,对上相机获得的混叠信号进行解耦,然后由上相机和屏幕组成的单目测量偏折测量系统对待测元件的上表面进行测量。其次,进行逆向光线追迹,不断迭代待测元件的厚度信息,利用反射与透射的法向一致性约束求得被测元件的下表面梯度,并进一步积分重建下表面面形。本发明能够在不增加硬件的情况下,实现对透明元件双表面同时测量,解决在传统的形位测量方法中,形位精度差别较大的问题。

    一种离轴成像系统点扩散函数的测量方法和建模方法

    公开(公告)号:CN113686546A

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202010424675.4

    申请日:2020-05-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及光学工程领域,具体涉及一种离轴成像系统点扩散函数的测量方法与建模方法。本测量方法采用屏幕作为标准物显示圆斑特征,根据相机所获取斑点光强的梯度判断中心区域的轮廓线,将轮廓线之外的光强梯度向中心收缩得到点扩散函数弥散斑,本建模采用斜正态分布函数进行拟合,然后将函数表达式的每个参数拟合为斑点中心像素坐标的连续函数,由此实现离轴成像系统非对称点扩散函数的解析建模。本发明的测量方法和建模方法可以较好地克服传统双高斯函数无法准确描述离轴成像的局限性,提高对复杂的非对称点扩散函数的建模可靠性。

    一种偏折测量系统中相位误差的补偿方法

    公开(公告)号:CN112762858B

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202011419553.2

    申请日:2020-12-06

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光学工程技术领域,具体为一种偏折测量系统中相位误差的补偿方法。本发明方法包括:采用光场调制方法得到随空间变化的点扩散函数;采用多步移相采集多幅图像,并通过相位解调和解包裹得到测量相位将采集图像与点扩散函数进行卷积,对得到的图像进行相位解调与解包裹,得到相位得到矫正相位本发明方法可以有效克服成像像差与离焦卷积效应引起的相位误差,提高偏折测量精度。

    一种采用辅助相机对单目偏折测量工件进行测量的方法

    公开(公告)号:CN111536873B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202010425438.X

    申请日:2020-05-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及精密测量技术领域,具体为一种采用辅助相机对单目偏折测量工件进行测量的方法。本发明的实施步骤为:在偏折测量系统中采用两个相机,保证其测量视场有一定重合;基于双目偏折测量技术对重合视场的面形进行测量,然后将该数据点集与工件的设计面形进行配准,将设计方程移动到实际测量数据的配准位置处;保持测量数据的位置不动,采用单目偏折测量迭代得到被测元件的面形。本方法结合了单目测量和双目测量两种测量方法的优势,采用双目方法确定被测元件的位置,消除单目偏折测量的高度‑斜率歧义性,然后采用单个相机进行测量,克服双目测量视场较小的缺点,本发明方法对于大尺寸元件的精密测量具有重要的应用价值。

    一种高频驻波振幅分布的高精度测量方法

    公开(公告)号:CN110501063B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201910685221.X

    申请日:2019-07-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域,具体为一种光滑表面元件高频谐振驻波振幅分布的测量方法。本发明方法步骤如下:构建偏折测量系统,将相机和投影屏幕对被测元件左右对称放置;投影显示圆斑图样,用相机测量高频振动元件反射形成的模糊特征斑;采用差分算子识别特征斑的边界,拟合得到圆斑偏斜距离;基于标定获得的系统几何参数,计算被测表面各部分的法向偏转量;最后重构积分得到驻波振幅分布。本发明的系统结构简单,灵敏度高,抗干扰能力强,可以测量元件局部区域的驻波振幅分布,对于元件振动机理与特性分析、元件谐振性能保障有重要意义。

    一种精准测量弱刚性薄形零件厚度的装置及方法

    公开(公告)号:CN112113527A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202011010510.9

    申请日:2020-09-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于弱刚性薄形零件检测技术领域,具体涉及一种精准测量弱刚性薄形零件厚度的装置及方法。该装置包括基板,基板上设有与基板转动配合的真空回转工作台,真空回转工作台的两侧对称设有两个竖直导轨,两个竖直导轨之间设有横向导轨,横向导轨的两端分别与竖直导轨滑动连接;横向导轨上设有与横向导轨滑动连接的测量探针。本发明通过旋转真空回转工作台和调整测量探针的横向位移,对置于真空回转工作台上的弱刚性薄形零件的两个测量面对应的各个位点的坐标进行螺线式扫描检测,通过计算得到待测零件各个检测位点的厚度值,从而获取弱刚性薄形零件表面的形变信息,对弱刚性薄形零件的加工应用具有重要指导作用。

    光学镜片小磨头光学加工中的边缘误差控制方法

    公开(公告)号:CN108555729B

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201711382152.2

    申请日:2017-12-20

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光学零件加工技术领域,具体为一种光学镜片小磨头光学加工中的边缘误差控制方法。具体步骤为:首先测量工件得到面形误差,对表面去除量加上合适的二次项进行调整,减小边缘加工难度;同时将抛光路径抽象为离散的采样点,根据去除函数模型计算每个采样点上的去除函数;然后利用空间变化反卷积算法求解驻留时间,最后依据抛光路径和驻留时间生成控制程序,对工件进行抛光。求解驻留时间时采用随位置而变化的去除函数,可精确控制对边缘部分的去除量;非线性的反卷积算法可以适应移变的去除函数;面形调整技术最大程度地减小了边缘误差的收敛难度。本发明对抛光系统的控制精度要求较低,因此可降低小磨头抛光成本,提高加工效率。

    基于虚拟标志点的复杂曲面偏折测量自定位方法

    公开(公告)号:CN110260817A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910568780.2

    申请日:2019-06-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域,具体为一种基于虚拟标志点的复杂曲面偏折测量自定位方法。本发明方法步骤为:将被测元件口径中心点作为虚拟标志点;首先探测此中心点的高度坐标,计算实测标志点的世界坐标;根据偏折测量图像的相位信息计算实测标志点对应的投影屏像素坐标,以及实测标志点的法向量;利用反向追迹方法,迭代估算球的半径和对应球心坐标;最后得到测量点的坐标,以确定被测工件面形的横向坐标。本发明可有效计算被测面形最佳拟合球面参数,提供可靠的初始测量坐标,避免传统方法中繁琐困难的位置标定工作,对于提高偏折测量的效率与通用性有重要意义。

    基于光场编码的相机光瞳像差校正方法

    公开(公告)号:CN110248179A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910271140.5

    申请日:2019-04-04

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于精密测量技术领域,具体为一种基于光场编码的相机光瞳像差校正方法。本发明步骤为:为了克服针孔相机的光瞳像差,确定每根成像光线,采用四维函数(x,y,u,v)描述成像光场,其中(x,y)表示像点坐标,(u,v)而表示该光线在光瞳上的坐标,也即表示光线方向;采用数字微镜阵列进行二值化光瞳编码;基于压缩感知思想,利用全变分优化解出光场矩阵;计算每个像点(x,y)对应的光瞳坐标(u,v),再结合相机标定结果,可有效地校正相机的光瞳像差,从而构建一个符合实际成像过程的相机模型。本发明可有效消除针孔成像假设造成的光瞳像差,克服单目视觉的方向歧义性,准确计算成像光线的方向;对于提高摄影测量技术的测量精度有重要意义。

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