论文部分内容阅读
随着光学应用需求的提升,相应的光学检测要求也越来越高,主要体现在检测精度要求和检测口径的变化。一些应用场合大口径光学平面是整个系统中的关键部件,直接决定着系统地视场、空间分辨率。决定光学信号质量的光学元器件的尺寸在逐渐扩大,使得现有的检测设备或仪器已经不能满足直接检测的要求。本课题是关于大口径平面的面形检测,对基于图像处理的检测方法进行分析,重点是对检测算法的研究。这种检测方法就是利用现有的小口径Zygo斐索干涉仪作为检测仪器,按照设计的子孔径拼接方案依次进行检测并采集相应数据,然后借助图像处理技术,采用相关算法完成预处理、配准、融合,并就拼接后的结果进行分析评价。主要研究工作包括:首先,介绍了子孔径拼接干涉检测方法的基本原理,分析了圆形子孔径拼接模式。借鉴相关参考文献设计出子孔径划分方案,确立了孔径间的数量关系。其次,针对平面干涉检测面形的实际情况,按照预处理、配准和融合等过程分析了基于图像处理的拼接算法。然后,采用Matlab软件仿真了干涉图和相应的相位图,按照子孔经拼接的方案通过取掩模的方法得到一系列有重叠的可覆盖大口径的各子孔径图像,并按照子孔径拼接算法实现全孔径拼接,效果与仿真全孔径基本一致,说明了拼接算法的可行性。最后,通过实验的方法加以验证,主要是利用实验室现有的口径为100mm的Zygo干涉仪实测一个口径为150mm的光学平面,得到一系列子孔径面形图及相应的三维数据。采用提出的相关算法进行处理,并就得到的结果结合相关指标进行分析评价,进一步证明本课题采用的检测算法是可行的。