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题名基于视线标定立体偏折术的离轴非球面面形检测
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作者
路凯
王瑞阳
李大海
葛忍好
郑万兴
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机构
四川大学电子信息学院
四川大学空天科学与工程学院
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第13期115-123,共9页
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基金
国家自然科学基金(U20A20215,62375190)
四川大学基金(2020SCUNG205)。
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文摘
为实现离轴非球面光学元件面形的准确高效测量,提出一种基于立体偏折术并结合点云匹配数据处理的方法,该方法可用于离轴非球面光学元件结构参数的拟合与面形测量。首先,根据立体偏折术原理获得离轴非球面的点云数据,然后,利用点云数据与离轴非球面理论模型的几何关系,通过非线性最小二乘算法对姿态误差和非球面结构参数进行优化,最后,利用上述的几何关系、姿态误差和优化后的结构参数完成点云数据和理论模型的匹配,进而获得离轴非球面元件面形。为了验证所提方法的可行性,对顶点曲率c=1/678.91 mm^(-1)、离轴量b=100 mm、圆锥系数k=-1、口径为142 mm且有附加面形误差的离轴非球面元件进行了数值模拟,并实验测量了一块离轴非球面光学元件,对其结构参数进行优化后,得到了与干涉仪较为接近的面形测量结果。仿真和实验结果表明了所提方法用于离轴非球面光学元件面形测量时的可行性。
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关键词
视线标定
立体偏折术
离轴非球面元件
面形
点云匹配
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Keywords
vision ray model
stereo deflectometry
offaxis aspheric
surface
point cloud matching
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名立体偏折术的高效标定及法线计算方法
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作者
贾君慧
张刚
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机构
华中科技大学无锡研究院机器人应用技术中心
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出处
《计量与测试技术》
2018年第12期70-73,共4页
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基金
COMAC-SFGS-2017-36735
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文摘
法线计算和系统位姿关系标定是立体偏折术测量的关键技术。针对法线匹配,在立体视觉极线准则的基础上采用假设点的方法,将法线计算转化为一维搜索法线夹角最小值问题。通过查找两个相机对应同一采样点的法线夹角的最小值来获取镜面梯度,最终通过径向基插值函数从梯度数据中恢复镜面精确面形。针对系统位姿关系标定,提出采用将标定板和镜面相结合的位姿关系标定方法。将标定板的厚度纳入标定模型中,提高了标定精度。该方法只需一个镜面反射图像即可确定相机和显示屏幕的位姿关系,使标定过程更加自由和灵活。初步实验验证了所提方法的可行性。
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关键词
立体偏折术
法线计算
标定
位姿关系标定
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Keywords
stereoscopic deflectometry
normal calculation
calibration
positional relationship calibration
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分类号
TH74
[机械工程—光学工程]
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题名基于立体相位测量偏折术的预应力薄镜面形检测
被引量：6
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作者
陈贞屹
赵文川
张启灿
汉语
刘元坤
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机构
四川大学电子信息学院
中国科学院光电技术研究所
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期80-88,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61675141,61505216)
中国科学院青年创新促进会资助。
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文摘
应力抛光技术通过在镜面上施加预定载荷,将包括自由曲面在内的非球面转化为球面进行加工,对加工镜面的形变进行精准检测是实现高精度应力抛光的关键。利用立体相位测量偏折术对预应力薄镜进行镜面面形和形变检测,获得被测镜表面的连续相位分布,结合表面法线唯一性与梯度分布积分,最终得到被测镜的高度分布和面形。模拟了系统误差成分,同时采用旋转平均法对系统误差进行标定去除,保证和提高了测量精度。对一块口径320 mm,球面半径5200 mm的预应力薄镜面形和变形量进行测量,静态测量结果与三坐标机测量结果对比,动态应变测量结果与有限元仿真结果对比,分别一致吻合,表明本文方法具备微米级的测量精度,相比于干涉仪和三坐标机更适用于大面形变化的预应力薄镜检测。
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关键词
光学面形检测
立体相位测量偏折术
系统误差
预应力抛光
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Keywords
optical testing
stereoscopic phase measuring deflectometry
systematic error
stressed mirror polishing
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
TH741
[机械工程—光学工程]
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