基于圖像處理的大口徑光學(xué)平面檢測(cè)算法研究.pdf

1、隨著光學(xué)應(yīng)用需求的提升，相應(yīng)的光學(xué)檢測(cè)要求也越來(lái)越高，主要體現(xiàn)在檢測(cè)精度要求和檢測(cè)口徑的變化。一些應(yīng)用場(chǎng)合大口徑光學(xué)平面是整個(gè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，直接決定著系統(tǒng)地視場(chǎng)、空間分辨率。決定光學(xué)信號(hào)質(zhì)量的光學(xué)元器件的尺寸在逐漸擴(kuò)大，使得現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備或儀器已經(jīng)不能滿足直接檢測(cè)的要求。
　　本課題是關(guān)于大口徑平面的面形檢測(cè)，對(duì)基于圖像處理的檢測(cè)方法進(jìn)行分析，重點(diǎn)是對(duì)檢測(cè)算法的研究。這種檢測(cè)方法就是利用現(xiàn)有的小口徑Zygo斐索干涉儀作為檢測(cè)儀

2、器，按照設(shè)計(jì)的子孔徑拼接方案依次進(jìn)行檢測(cè)并采集相應(yīng)數(shù)據(jù)，然后借助圖像處理技術(shù)，采用相關(guān)算法完成預(yù)處理、配準(zhǔn)、融合，并就拼接后的結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。主要研究工作包括:
　　首先，介紹了子孔徑拼接干涉檢測(cè)方法的基本原理，分析了圓形子孔徑拼接模式。借鑒相關(guān)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)出子孔徑劃分方案，確立了孔徑間的數(shù)量關(guān)系。
　　其次，針對(duì)平面干涉檢測(cè)面形的實(shí)際情況，按照預(yù)處理、配準(zhǔn)和融合等過(guò)程分析了基于圖像處理的拼接算法。
　　然后，采用M

3、atlab軟件仿真了干涉圖和相應(yīng)的相位圖，按照子孔經(jīng)拼接的方案通過(guò)取掩模的方法得到一系列有重疊的可覆蓋大口徑的各子孔徑圖像，并按照子孔徑拼接算法實(shí)現(xiàn)全孔徑拼接，效果與仿真全孔徑基本一致，說(shuō)明了拼接算法的可行性。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法加以驗(yàn)證，主要是利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的口徑為100mm的Zygo干涉儀實(shí)測(cè)一個(gè)口徑為150mm的光學(xué)平面，得到一系列子孔徑面形圖及相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。采用提出的相關(guān)算法進(jìn)行處理，并就得到的結(jié)果結(jié)合相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行